第三章酸碱反应 1.说明下列概念和名词 (1)质子酸、质子碱和两性物质 (2)质子酸碱的共轭关系 (3) Lewis酸和 Lewis碱 4)拉平效应和区分效应; (5)p和pOH (6)离解常数、离解度和稀释定律 (7)同离子效应 (8)缓冲溶液 9)质量平衡与电荷平衡。 2.计算下列溶液的p值和pOH值。 (1)0.010mo1·LHNO3溶液;(2)0.0010mo1· L NaOH溶液 (3)0.050mol·LHAc溶液;(4)0.50mo1·LNH3·HO溶液 3.在某温度下,0.10mol·LNH3(aq)的pH值为11.12,求氨在水中的离解常数 4.计算下列溶液的pH值。 (1)将pH为8.00和10.00的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH值 (2)将p为2.00和pH为13.00的两种强酸强碱溶液等体积混合后溶液的pH值 5.根据酸、碱的离解常数,下列溶液浓度皆为0.10mol·Lˉ时,确定它们的pH值由大到小 的顺序 HNO3, H2SO, HAc, HCN, H2CO3, NH3.H20, NaOH 6.指出下列各物种在水溶液中,哪些是质子酸?哪些是质子碱?哪些是两性的?它们相应的共 轭碱或共轭酸是什么? Ac, NH4, HF, CH3NH2, Al(H20), [Al(OH)(H20)], HSO4, H2PO4, PO4, HCOOH 7.在氨水中加入下列物质时,NH在水溶液中的离解度和溶液的pH值将发生怎样的变化(忽 略体积变化的影响)? (1)加NHCl (2)加NaOH:(3)加HCl 8.写出下列各种盐的水解反应的离子方程式,并判断这些盐溶液的pH值大于7还是小于7。 )NaCN; (2)(NH)2SO4; (3)Al2(S04)3:(4)SnCl2: (5)SbCl3:(6)NaNO2:(7)NH4HCO3: 8)NHAc Copyright武汉理工大学应用化学系
1 Copyright 武汉理工大学应用化学系 第三章 酸碱反应 1. 说明下列概念和名词 (1)质子酸、质子碱和两性物质； (2)质子酸碱的共轭关系； (3)Lewis 酸和 Lewis 碱； (4)拉平效应和区分效应； (5)pH 和 pOH； (6)离解常数、离解度和稀释定律； (7)同离子效应； (8)缓冲溶液； (9)质量平衡与电荷平衡。 2. 计算下列溶液的 pH 值和 pOH 值。 (1)0.010mol·L -1HNO3溶液；(2)0.0010mol·L -1NaOH 溶液； (3)0.050mol·L -1HAc 溶液；(4)0.50mol·L -1NH3·H2O 溶液。 3. 在某温度下，0.10mol·L -1NH3(aq)的 pH 值为 11.12，求氨在水中的离解常数。 4. 计算下列溶液的 pH 值。 (1)将 pH 为 8.00 和 10.00 的 NaOH 溶液等体积混合后溶液的 pH 值； (2)将 pH 为 2.00 和 pH 为 13.00 的两种强酸强碱溶液等体积混合后溶液的 pH 值。 5. 根据酸、碱的离解常数，下列溶液浓度皆为 0.10mol·L -1时，确定它们的 pH 值由大到小 的顺序。 HNO3,H2SO4,HAc,HCN,H2CO3,NH3·H2O,NaOH 6. 指出下列各物种在水溶液中，哪些是质子酸?哪些是质子碱?哪些是两性的?它们相应的共 轭碱或共轭酸是什么? Ac- ，NH4 + ，HF,CH3NH2,Al(H2O)6 3+，［Al(OH)2(H2O)4］- ,HSO4 - ,H2PO4 - ,PO4 3-,HCOOH 7. 在氨水中加入下列物质时，NH3在水溶液中的离解度和溶液的 pH 值将发生怎样的变化(忽 略体积变化的影响)? (1)加 NH4Cl； (2)加 NaOH； (3)加 HCl 8. 写出下列各种盐的水解反应的离子方程式，并判断这些盐溶液的 pH 值大于 7 还是小于 7。 (1)NaCN;(2)(NH4)2SO4;(3)Al2(SO4)3;(4)SnCl2;(5)SbCl3;(6)NaNO2;(7)NH4HCO3;8)NH4Ac
9.计算下列盐溶液的pH值。 (1)0.40mol·LNH4NO3溶液;(2)0.10mo1·L1NaCN溶液 (3)0.010mol·LNa2S溶液;(4)0.20mo1·L(NH)sSO溶液(忽略SO2)的水解) 10.计算下列各溶液的pH值 (1)20mL0.10mo1·LHCl和20mL0.10mol· L NaOH溶液混合; (2)20mL0.10mol·LlCl和30mL0.10mol· L NaOH溶液混合 (3)30mL0.10mol·LHCl和20mL0.10mol· L NaOH溶液混合 (4)20mL0.10mol· L HCI和20mL0.10mol·LNH(aq)溶液混合 (5)20mL0.10mol· L HCI和20mL0.20mo1·LNH(aq)溶液混合 (6)20mL0.10mol· L NaOH和20mL0.20mol· L NHCI溶液混合; (7)20mL0.10mo1·LHAc和20mL0.10mol· L NaOH溶液混合; 8)20mL0.20mol·LHAc和20mL0.10mol· L NaOH溶液混合; (9)20mL0.10mol·LHcl和20mL0.10mo1· L NaAc溶液混合 (10)20mL0.10mol· L NaOH和20mL0.10mo1· L NHC溶液混合 11.(1)计算0.80mol·LHAc溶液的p值和Hc的离解度a1 (2)计算0.80mol·LHAc-1.00mo1·LNac缓冲溶液的p值和HAc的离解度a2。将q1 与a0比较之 (3)在(1)溶液中,加入NaOH(s),使NaOH浓度为0.10mol·L(忽略体积变化)。计算该 溶液的p值 (4)在(2)溶液中加入NaOH(s),使NaOH浓度为0.10mo1·L(忽略体积变化),计算该溶液 的p值。并将结果与(3)比较之 (5)取200.0mL溶液(2),加入10.5mL2.00mol·L的HCl(aq),计算溶液的pH值 12.人体血液的p值以缓冲作用保持稳定,血液中的缓冲系统主要是由HCO-HCO3组成。已 知c(HCO3)(包括溶解的CO2)为1.25×10mo·L,c(HCO3)为2.5×102mol·L,计算血 液的pH值(用25℃时的离解常数)。实验值为7.4。 13.(1)计算0.10mol· L KHSO4溶液的pH值(HSO2的K=1.0×102 (2)H2SO4与BCl混合溶液中,CI的浓度为0.10mol·L,H2SO4的浓度为0.10mol·L,计 算该溶液的pH值。 3)计算0.10mol·L、HSO4溶液中H、HSO2、S0、OH的浓度和溶液的pH值。 14.计算:(1)0.80mol· L NaH2PO;(2)0.60mol· L NazHPO4;(③)1.0mol· L Na3PO4 15.已知HsP04的各级离解常数,在含有HaPO4的溶液中,加酸或加碱改变pH值。当pH值为1.00, 5.00,10.00和14.00时,分别推断溶液中HPO1、HPO4、HPO12、PO3何者浓度最大,当 Copyright武汉理工大学应用化学系
2 Copyright 武汉理工大学应用化学系 9. 计算下列盐溶液的 pH 值。 (1)0.40mol·L -1 NH4NO3溶液；(2)0.10mol·L -1 NaCN 溶液； (3)0.010mol·L -1 Na2S 溶液；(4)0.20mol·L -1 (NH4)2SO4溶液(忽略 SO4 2-)的水解) 10. 计算下列各溶液的 pH 值。 (1)20mL 0.10mol·L -1HCl 和 20mL 0.10mol·L -1NaOH 溶液混合； (2)20mL 0.10mol·L -1HCl 和 30mL 0.10mol·L -1NaOH 溶液混合； (3)30mL 0.10mol·L -1HCl 和 20mL 0.10mol·L -1NaOH 溶液混合； (4)20mL 0.10mol·L -1HCl 和 20mL 0.10mol·L -1NH3(aq)溶液混合； (5)20mL 0.10mol·L -1HCl 和 20mL 0.20mol·L -1NH3(aq)溶液混合； (6)20mL 0.10mol·L -1NaOH 和 20mL 0.20mol·L -1NH4Cl 溶液混合； (7)20mL 0.10mol·L -1HAc 和 20mL 0.10mol·L -1NaOH 溶液混合； (8)20mL 0.20mol·L -1HAc 和 20mL 0.10mol·L -1NaOH 溶液混合； (9)20mL 0.10mol·L -1HCl 和 20mL 0.10mol·L -1NaAc 溶液混合； (10)20mL 0.10mol·L -1NaOH 和 20mL 0.10mol·L -1NH4Cl 溶液混合； 11. (1)计算 0.80mol·L -1HAc 溶液的 pH 值和 HAc 的离解度α1。 (2)计算 0.80mol·L -1HAc-1.00mol·L -1NaAc 缓冲溶液的 pH 值和 HAc 的离解度α2。将α1 与α0比较之。 (3)在(1)溶液中，加入 NaOH(s)，使 NaOH 浓度为 0.10mol·L -1(忽略体积变化)。计算该 溶液的 pH 值。 (4)在(2)溶液中加入 NaOH(s),使 NaOH 浓度为 0.10mol·L -1(忽略体积变化)，计算该溶液 的 pH 值。并将结果与(3)比较之。 (5)取 200.0mL 溶液(2)，加入 10.5mL 2.00mol·L -1的 HCl(aq),计算溶液的 pH 值。 12. 人体血液的 pH 值以缓冲作用保持稳定，血液中的缓冲系统主要是由 H2CO3-HCO3 - 组成。已 知 c(H2CO3)(包括溶解的 CO2)为 1.25×10-3mol·L -1 ，c(HCO3 - )为 2.5×10-2mol·L -1，计算血 液的 pH 值(用 25℃时的离解常数)。实验值为 7.4。 13. (1)计算 0.10mol·L -1KHSO4溶液的 pH 值(H2SO4的 K2=1.0×10-2)。 (2)H2SO4与 HCl 混合溶液中，Cl- 的浓度为 0.10mol·L -1 ，H2SO4的浓度为 0.10mol·L -1，计 算该溶液的 pH 值。 (3)计算 0.10mol·L -1 、H2SO4溶液中 H + 、HSO4 2- 、SO4 - 、OH- 的浓度和溶液的 pH 值。 14. 计算：(1)0.80mol·L -1NaH2PO4;(2)0.60mol·L -1Na2HPO4;(3)1.0mol·L -1Na3PO4 15. 已知 H3PO4的各级离解常数，在含有 H3PO4的溶液中，加酸或加碱改变 pH 值。当 pH 值为 1.00， 5.00，10.00 和 14.00 时，分别推断溶液中 H3PO4、H3PO4 - 、HPO4 2- 、PO4 3-何者浓度最大，当
HP04与HP0的物质的量浓度相同时,溶液的pH值是多少? 16.某一元弱酸与36.12mL的0.100 mol y NaoH中和;此时,再加入18.06m的0.100mo14HCl 溶液,测得溶液的pH值为4.92,计算该弱酸的离解常数 17.计算0.15mol·LHPO4溶液中各离子浓度的大小 18.计算下列溶液的pH值 (1)0.50mo1·LH3PO4溶液 (2)300mL0.500mol·LhPO4与250mL0.300mo1· L NaOH的混合溶液 (3)300mL0.500mol·LHPO4与500mL0.500mol· L NaOH的混合溶液 (4)300mL0.500mol·LhsP04与400mL1.00mol· L NaOH的混合溶液 19.欲配制250mLpH值为5.00的缓冲溶液,问在125m1.0mol·LHAc溶液中应加入多少 毫升6.0mol·LHAc溶液? 20.今有2.00L0.500mo1·LNH3(aq)和2.00L0.500mol·LHCl溶液,若配制pH=9.600的缓 冲溶液,不允许再加水,最多能配制多少升缓冲溶液?其中c(NH)、c(NH4)各为多少? 21.指出下列配合物的中心离子、配位体、配位原子和中心离子的配位数,指出配离子和中心 离子的电荷数,并给出它们的命名。 (1)[Cr(HO)4C12]C1;(2)[Ni(en)3]Cl2;(3)K2[Co(NCS)4];(4)Na3[AF6 (5)[Pt(NH)2Cl2]:(6)[Co(NH)4(HO)2]2(S0)s;(7)Fe(edta);(8)Co(C2O)3 2.简单配合物、螯合物多核配合物有何不同? 3.室温下,0.010mo1的AgNO溶在1.0L氨水中,由实验测得,Ag的浓度为1.21×103mol4 求氨水的最初浓度是多少? 24.室温下,在1.0L乙二胺溶液中,溶有0.010 molcu(NO3)2,主要生成[Cu(en)2]“。由实验 测得平衡时en的浓度为0.054mol·L。求平衡时溶液中Cu2和[Cu(en)2]2的浓度 25.计算下列取代反应的平衡常数K (1)Ag(NH)2+2S2032s=Ag(S20)2+2NH3 (2)Fe(C2O)3+6CNs=Fe(CN)63+3C2042 (3)Co(NCS)1+6NH3= Co(NH3)6+4NCS Copyright武汉理工大学应用化学系
3 Copyright 武汉理工大学应用化学系 H3PO4与 H2PO4 - 的物质的量浓度相同时，溶液的 pH 值是多少? 16. 某一元弱酸与 36.12mL 的 0.100mol·L -1NaOH 中和；此时，再加入 18.06mL 的 0.100mol·L -1HCl 溶液，测得溶液的 pH 值为 4.92，计算该弱酸的离解常数。 17. 计算 0.15mol·L -1H3PO4溶液中各离子浓度的大小。 18. 计算下列溶液的 pH 值。 (1)0.50mol·L -1H3PO4溶液； (2)300mL 0.500 mol·L -1H3PO4与 250mL 0.300mol·L -1NaOH 的混合溶液； (3)300mL 0.500 mol·L -1H3PO4与 500mL 0.500mol·L -1NaOH 的混合溶液； (4)300mL 0.500 mol·L -1H3PO4与 400mL 1.00mol·L -1NaOH 的混合溶液。 19. 欲配制 250mL pH 值为 5.00 的缓冲溶液，问在 125mL 1.0 mol·L -1HAc 溶液中应加入多少 毫升 6.0mol·L -1HAc 溶液? 20. 今有 2.00L0.500mol·L -1NH3(aq)和 2.00L 0.500mol·L -1HCl 溶液，若配制 pH=9.600 的缓 冲溶液，不允许再加水，最多能配制多少升缓冲溶液?其中 c(NH3)、c(NH4 + )各为多少? 21. 指出下列配合物的中心离子、配位体、配位原子和中心离子的配位数，指出配离子和中心 离子的电荷数，并给出它们的命名。 (1)［Cr(H2O)4Cl2］Cl; (2)［Ni(en)3］Cl2;(3)K2［Co(NCS)4］;(4)Na3［AlF6］ (5)［Pt(NH3)2Cl2］；(6)［Co(NH3)4(H2O)2］2(SO4)3；(7)Fe(edta)- ；（8）Co(C2O4)3 3- 22. 简单配合物、螯合物多核配合物有何不同? 23. 室温下，0.010mol 的 AgNO3溶在 1.0L 氨水中，由实验测得，Ag+ 的浓度为 1.21×10-8 mol·L -1 。 求氨水的最初浓度是多少? 24. 室温下，在 1.0L 乙二胺溶液中，溶有 0.010molCu(NO3)2，主要生成［Cu(en)2］2+。由实验 测得平衡时 en 的浓度为 0.054mol·L -1。求平衡时溶液中 Cu2+和［Cu(en)2］2+的浓度。 25. 计算下列取代反应的平衡常数 K θ 。 (1)Ag(NH3) 2 + +2S2O3 2- Ag(S2O3)2 3-+2NH3 (2)Fe(C2O4) 3 3-+6CN- Fe(CN) 6 3-+3C2O4 2- (3)Co(NCS) 4 2-+6NH3 Co(NH3) 6 2++4NCS-
26.在25℃时,Ni(NH)。溶液中,c(Ni(NH3)62)为0.10mo1·L,c(NH3)=1.0mol·L,加入 en后,使en的浓度为2.30mo1·Ll。计算溶液中平衡时,NH3、Ni(en)32的浓度各为多少。 27.根据HSAB原则和碱的软度顺序,试预测下述二组配合物稳定性的相对大注,并查出它们 的稳定系数来验证 (1)CdCl, Cd( CN)4, CdI4, CdBr4 (2)FeF, FeBr2, Fe 28.室温下,已知0.010mol· L ' edta(即NaH2Y)溶液pH值为4.46,此溶液中加入Cu(NO3)2, 使c(Cu2)为0.010mol·L(设体积不变),当生成螯合物[CuY]的反应达到平衡后,问 溶液的pH值改变了多少? 习题答案 3.18×105 4.(1)9.70:(2)1295 9.(1)482;(1)11.11:(3)1200;(4)482 10.(1)700:(2)12.30;(3)1.70:(4)528:(5)926:(6)926; (7)8.72:(8)4.76:(9)4.76 11.(1)243:(2)4.85:(3)3.91:(4)496 (3)pH=096,c(SO2)=0004,c(HSO)=0092 14.(1)467;(2)9.79;(3)13.15 16.1.20×10-5 18.(1)1.25;(2)2.19;(3)750:(4)1243 20.263L:c(NH)=0.262molL,c(NHt)=0.119molL 23.0.29molL-1 24. c(Cu2)=3.4x 10-2mol-L-, c[Cu(en)2-0.010 mol-L 26. c Ni(en)3=0. 10 mol-L C(NH3) 1.6 mol-L-I Copyright武汉理工大学应用化学系
4 Copyright 武汉理工大学应用化学系 26. 在 25℃时，Ni(NH3) 6 2+溶液中，c(Ni(NH3) 6 2+)为 0.10mol·L -1 ，c(NH3)=1.0mol·L -1，加入 en 后，使 en 的浓度为 2.30mol·L -1。计算溶液中平衡时，NH3、Ni(en) 3 2+的浓度各为多少。 27. 根据 HSAB 原则和碱的软度顺序，试预测下述二组配合物稳定性的相对大注，并查出它们 的稳定系数来验证。 (1)CdCl4 2- ，Cd(CN) 4 2-,CdI4 2-,CdBr4 2- (2)FeF2+ ，FeBr2+ ，FeCl2+ 28. 室温下，已知 0.010mol·L -1edta(即 Na2H2Y)溶液 pH 值为 4.46，此溶液中加入 Cu(NO3)2， 使 c(Cu2+)为 0.010mol·L -1(设体积不变)，当生成螯合物［CuY］2-的反应达到平衡后，问 溶液的 pH 值改变了多少? 习题答案 3. 1.8×10-5 4. （1） 9.70； （2） 12.95 9.（1） 4.82； （1）11.11； （3）12.00； （4） 4.82 10.（1）7.00； （2） 12.30； （3）1.70； （4）5.28； （5）9.26； （6）9.26； （7）8.72； （8）4.76； （9）4.76 11.（1）2.43； （2）4.85； （3）3.91 ；（4）4.96 12. 7.66 13. （1）1.57； （2）0.69； （3）pH=0.96，c(SO4 2-)=0.0084，c(HSO4 - )=0.092 14. （1）4.67； （2）9.79；（3） 13.15 16. 1.20×10-5 18. （1）1.25；（2）2.19；（3）7.50；（4）12.43 19. 12.1mL 20. 2.63L；c(NH3)=0.262mol·L-1， c(NH4 + )=0.119 mol·L-1 23. 0.29 mol·L-1 24. c(Cu2+)=3.4×10-20mol·L-1， c [Cu(en)2 2+]=0.010 mol·L-1 26. c [Ni(en)3]=0.10 mol·L-1， c(NH3)=1.6 mol·L-1 27. 2.76