第九章 酸堿平衡.doc

第九章 酸堿平衡本章總目標(biāo)：1：了解酸堿理論發(fā)展的概況2：了解同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)對(duì)解離平衡的影響。3：掌握酸、堿、鹽以及緩沖溶液的pH值的相關(guān)計(jì)算。4：了解離子活度、活度因子、離子強(qiáng)度等概念。5：了解緩沖溶液的組成；緩沖作用原理；緩沖溶液的性質(zhì)。各小節(jié)的目標(biāo)：第一節(jié)：弱酸和弱堿的解離平衡1：掌握一元弱酸的解離平衡常數(shù)的意義、用途和計(jì)算。 2;掌握一元弱堿的解離平衡常數(shù)的意義、用途和計(jì)算。當(dāng)時(shí)，3:解離度概念平衡時(shí)已經(jīng)解離的濃度與起始濃度之比。4：同離子效應(yīng)在弱電解質(zhì)的溶液中國，加入與其具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)，使弱電解質(zhì)的解離平衡左移，從而降低弱電解質(zhì)的解離度。5：掌握多元弱酸的解離平衡的計(jì)算。6：了解水的離子積常數(shù)、溶液的pH等基本概念。7：熟練掌握緩沖溶液pH值的計(jì)算：（c酸/c鹽）；（C堿/C鹽）8：可以解釋緩沖溶液可以達(dá)到緩沖目的的原因。第二節(jié)：鹽的水解1：掌握水解平衡常數(shù)的計(jì)算：1.弱酸強(qiáng)堿鹽：；2.強(qiáng)酸弱堿鹽：；3.弱酸弱堿鹽：2：可以運(yùn)用公式來解釋升溫促進(jìn)水解的原因。3：掌握單水解過程的計(jì)算，4;掌握雙水解pH值的計(jì)算：第三節(jié)：電解質(zhì)溶液理論和酸堿理論的發(fā)展1：掌握離子強(qiáng)度、活度的概念和離子強(qiáng)度的計(jì)算。2：理解鹽效應(yīng)對(duì)弱電解質(zhì)解離度的影響。3：了解酸堿質(zhì)子理論、酸堿溶劑體系理論和酸堿電子理論。習(xí)題一 選擇題1.某弱酸HA的Ka=2.010-5，若需配制pH=5.00的緩沖溶液，與100ml，1.0mol/L的NaAc相混合的1.0mol/LHA體積應(yīng)為（ ）A. 200ml B.50ml C.100ml D.150ml2.已知相同濃度的鹽NaA ，NaB,，NaC，NaD的水溶液的pH依次增大，則相同濃度的下列溶液中解離度最大的是（ ）(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A .HA B.HB C.HC D.HD3.pH=3和pH=5的兩種HCl溶液，以等體積混合后，溶液的pH是（ ）A .3.0 B.3.3 C.4.0 D.8.04.已知Kb0(NH3)=1.810-5，其共軛酸的Ka0值為（ ）(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A . 1.810-9 B. 1.810-10 C. 5.610-10 D. 5.610-55.難溶電解質(zhì)M2X的溶解度S與溶度積Ksp之間的定量關(guān)系式為（ ）A.S =Ksp B.S=（Ksp/2）1/3 C. S =Ksp1/2 D.S =（Ksp/4）1/36.下列物質(zhì)中，既是質(zhì)子酸，又是質(zhì)子堿的是（ ）(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.OH- B.NH4+ C.S2- D.PO43-7.欲配制pH=13.00的NaOH溶液10.0L,所需NaOH固體的質(zhì)量是（ ）（原子量Na=23）A .40g B.4.0g C.4.010-11g D.4.010-12g8.H2AsO4-的共軛堿是（ ）(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A. H3AsO4 B. HAsO42- C . AsO43- D. H2AsO3-9.往銀鹽溶液中添加HCl使之生成AgCl（Ksp=1.5610-10）沉淀，直至溶液中Cl-的濃度為0.20mol/L為止。此時(shí)Ag+的濃度為（ ）A.（1.5610-10）1/2 mol/L B.（7.810-20）1/2mol/LC.1.5610-10mol/L D.7.810-10mol/L10.下列離子中堿性最強(qiáng)的是（ ）(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.CN- B.Ac- C. NO2- D.NH4+11.CaF2在0.1mol/L的KNO3溶液中的溶解度（ ）A.比在水中的大 B.比在水中的小 C.與在水中的相同 D.以上答案都不對(duì)12.在HAcNaAc組成的緩沖溶液中，若【HAc】【Ac-】則緩沖溶液抵抗酸或堿的能力為（ ）(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.抗酸能力抗堿能力 B. 抗酸能力抗堿能力 C.抗酸堿能力相同 D.無法判斷13.一種弱酸的強(qiáng)度與它在水溶液中的哪一種數(shù)據(jù)有關(guān)（ ）A.濃度 B.電離度 C.電離常數(shù) D.溶解度14.下列溶液中，具有明顯緩沖作用的是（ ）(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.Na2CO3 B.NaHCO3 C. NaHSO4 D. Na3PO415.已知Ksp(PbCO3)=3.31014 Ksp(PbSO4)=1.08108，分別PbCO3、 PbSO4中往加入足量稀HNO3溶液，它們?nèi)芙獾那闆r是( )A.兩者都溶解 B.兩者都不溶 C.PbCO3溶解、 PbSO4不溶解 D. PbSO4溶解、 PbCO3不溶解16.0.4mol dm3HAc溶液中H+濃度是0.1 mol dm3HAc溶液中H+濃度的( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.1倍 B. 2倍 C. 3倍 D.4倍17.欲配制澄清的FeSO4溶液，應(yīng)在稀釋前加適量的( )A.稀H2SO4 B.濃H2SO4 C.FeCl2 D.水18.將0.1 mol dm3下列溶液加水稀釋一倍后，pH變化最小的是( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A. HCl B. H2SO4 C. HNO3 D. HAc19.計(jì)算酸的電離常數(shù)，通常用電離平衡時(shí)的濃度而不用活度，這是因?yàn)? )A.活度和濃度是一回事 B.稀溶液中兩者偏差不大C.活度不易測定 D.濃度和活度成正比20.在0.10mol L1氨水中加入等體積的0.10mol L1 下列溶液后，使混合溶液的pH 最大則應(yīng)加入( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A. HCl B. H2SO4 C. HNO3 D. HAc21.下列水溶液酸性最強(qiáng)的是( )A.0.20mol L1HAc和等體積的水混合溶液B.0.20mol L1HAc和等體積的0.20mol L1NaAc混合溶液C.0.20mol L1HAc和等體積的0.20mol L1NaOH混合溶液D.0.20mol L1HAc和等體積的0.20mol L1NH3混合溶液22.將0.10mol L1NaAc溶液加水稀釋時(shí)，下列各項(xiàng)數(shù)值中增大的是( ) (無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)A.【Ac-】/【OH-】 B.【OH-】/【Ac-】 C. 【Ac-】 D. 【OH-】二 填空題1.在0.1mol/LHAc溶液中加入NaAc后，HAc濃度 ，電離度 ， pH值 ，電離常數(shù) 。（填“增大”“減小”或“不變” ）2.在水溶液中，將下列物質(zhì)按酸性由強(qiáng)至弱排列為 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)H4SiO4 , HClO4 , C2H5OH , NH3 , NH4+ , HSO4-3.選擇以下正確答案，填入相應(yīng)的橫線內(nèi)A.弱酸及其鹽的濃度 B.弱酸鹽的濃度C.弱酸及其鹽的濃度比 D.弱酸鹽的Ka值對(duì)于HAc-NaAc緩沖體系（1）決定體系pH值的主要因素： （2）影響上述體系pH值變動(dòng)0.10.2個(gè)單位的因素是： （3）影響緩沖容量的因素是： （4）影響對(duì)外加酸緩沖能力大小的因素是: 4.已知0.10mol L1 HCN溶液的解離度為0.0063，則溶液的pH等于 ，HCN的解離常數(shù)為 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)5.填表1在水溶液中平衡常數(shù)表達(dá)式平衡常數(shù)名稱NH3+H2ONH4+OHCu(OH)2Cu2+2OHAc+H2OHAc+OH6已知18時(shí)水的K0W =6.410-15，此時(shí)中性溶液中氫離子的濃度為 mol L1，pH為 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)7.今有0.10molL1HX弱酸溶液，其電離度為2.0%，試計(jì)算弱酸電離常數(shù)Ka= ；若該酸濃度為0.20molL1，試計(jì)算其電離度= ；若該酸的電離度為1.0%，試計(jì)算其濃度C= 。8.在0.10mol L1HAc溶液中加入少許NaCl晶體，溶液的pH將會(huì) ，若以Na2CO3代替NaCl，則溶液的pH將會(huì) 。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)9在醋酸溶劑中，高氯酸的酸性比鹽酸 ，因?yàn)榇姿崾?溶劑；在水中高氯酸的酸性與鹽酸的酸性 ，這是因?yàn)樗?。(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)10.取0.1molL1某一元弱酸溶液50mL與 20mL0.1mol L1KOH溶液混合，將混合溶液稀釋到100mL，測此溶液pH值為5.25，此一元弱酸的電離常數(shù)K= 。 三 問答題1. 以下哪些物種是酸堿質(zhì)子理論的酸，哪些是堿，哪些具有酸堿兩性？請(qǐng)分別寫出它們的共軛堿和酸。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版)SO42- ,S2- ,H2PO4- ,NH3 ,HSO4- ,Al(H2O)5OH2+ ,CO32- ,NH4+ ,H2S,H2O,OH- ,H3O+ ,HS- , HPO42-2. 為什么 pH = 7 并不總是表明水溶液是中性的。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版)3. 舉列說明酸堿電子理論中有哪幾類常見反應(yīng)。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版)4. 寫出下列分子或離子的共軛酸。寫出下列分子或離子的共軛酸。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版)SO， S， H2PO， NH3， HNO3 ，H2O5. 把下列氫離子濃度、氫氧根離子濃度換算成pH和pOH。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版) （1）H+=3.210moldm； （2）H+=6.710moldm； （3）OH=2.010moldm； （4）OH=4.010moldm。四 計(jì)算題1. 計(jì)算下列各種溶液的 pH ：(無機(jī)化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)（1）10mL 5.010-3 molL-1 的 NaOH 。（2）10mL 0.40 molL-1 HCl 與 10mL 0.10 molL-1 NaOH 的混合溶液。（3）10mL 0.2 molL-1 NH3H2O 與10mL 0.1 molL-1 HCl的混合溶液。（4）10mL 0.2 molL-1 HAc 與 10mL 0.2 molL-1 NH4Cl 的混合溶液。2. 把下列pH、pOH換算成氫離子濃度、氫氧根離子濃度。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版) （1）pH=0.24； （2）pH=7.5； （2）pOH=4.6； （4）pOH=10.23.要配制450L,pH=9.30的緩沖溶液需要0.10mol/L氨水和0.10mol/L鹽酸各多少L?（NH3的Pkb=4.74）4. 求0.10 moldm鹽酸和0.10 moldmH2C2O4混合溶液中的C2O和HC2O的濃度。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版)5. 計(jì)算0.010 moldm的H2SO4溶液中各離子的濃度，已知H2SO4的K為1.210。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版)6.配制1LpH=5的緩沖溶液，如果溶液中HAc濃度為0.20mol/L，需1mol/L的NaAc和1mol/L的HAc各多少升？7. 有一混合酸溶液，其中HF的濃度為1.0 moldm，HAc的濃度為0.10 moldm，求溶液中H+，F(xiàn)，Ac,HF和HAc的濃度。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版)8.若配制pH為5.0的緩沖溶液，需稱取多少克NaAc3H2O固體溶解于300cm3、0.500mol/L的HAc中?(KHAc=1.810-5，NaAc3H2O的摩爾質(zhì)量為136g/mol）9. 已知298K時(shí)某一弱酸的濃度為0.010 moldm，測得其pH為4.0。求K和及稀釋至體積變成2倍后的K、和pH。(無機(jī)化學(xué)習(xí)題武大版)10.計(jì)算1.0mol/LNH4Ac溶液中NH3H2O、HAc、NH4+離子和Ac-離子的濃度及Ac-離子的水解度，并與1.0mol/LNaAc溶液中的Ac-離子水解度加以比較。(已知：NH3的Kb=1.7710-5，HAc的Ka=1.7610-5)參考答案一 選擇題1.B 2.A 3.B 4.C 5.D 6.A 7 .A 8 .B 9.D 10.A 11.A 12.B 13.C 14.B 15.C 16.B 17.A 18. D 19.C 20.D 21.A分析：NaAc抑制HAc電離。NaOH和NH3則與HAc反應(yīng)，使溶液顯中性。22.B二 填空題1.增大；減小；增大；不變 2. HClO4 ，HSO4- ，NH4+ ，H4SiO4 ，C2H5OH ，NH3 3.（1）D （2）C（3）A （4）B 4.5.20 ，4.010-105.填表1在水溶液中平衡常數(shù)表達(dá)式平衡常數(shù)名稱NH3+H2ONH4+OH堿常數(shù)Cu(OH)2Cu2+2OHKsp（Cu(OH)2）=Cu2+OH2溶度積常數(shù)Ac+H2OHAc+OHKh=水解常數(shù)6. 810-8 ，7.107.解：（1）HXHX0.1000.0980.0020.002Ka（2）HXHX0.020.020.02Ka4.051052/0.02 =4.47% (3) HXHX C 0.01C 0.01C (0.01C)2/C4.05105 C=0.4mol L18.解：減小，增大。9. 強(qiáng)，示差；相近，拉平。10. 解：pH = pKa lg5.25 = pKa lg pKa5.426Ka3.75106三 問答題1.提示： 2.答： 3.提示： 4. 答 5. 解 四 計(jì)算題1.解： 2. 解3.解：pH=pKb+lgNH3/NH4+設(shè)需氨水體積為VNH3，鹽酸體積為VHCl，則有：VNH3+VHCl=450（1）14-9.30=pKb+lg0.10（VNH3-VHCl）/0.10VHCl（2）由上二式得 VNH3=300cm3 VHCl=150cm34.解：5.解： 6.解：緩沖溶液中NaAc的濃度C鹽滿足：5=4.75-lg0.20/C鹽故C鹽=0.36mol/L 由C1V1=C2V2得VHAc=0.21/0.1=0.2LVNaAc=0.361/1=0.36L7.解： 8.解： 設(shè)需mgNaAc3H2O 由pH=pKa-lgC酸/C鹽 得：5.00= -lg（1.810-5）-lg0.5000.3136/m lgm=1.57 m=37g9.解： 10.解： NH4+ H2O NH3H2O+H+ Ac-+H2OHAc+OH-已知：KNH3=KHAc