北师大《无机化学》第四版习题答案9.docx
北师大无机化学第四版习题答案9北师大无机化学第四版习题答案9 本文关键词：无机化学，习题，北师大，第四版，答案北师大无机化学第四版习题答案9 本文简介：第九章酸碱平衡9-1以下哪些物种是酸碱质子理论的酸,哪些是碱,哪些具有酸碱两性?请分别写出它们的共轭碱或酸。SO,S,HPO,NH,HSO,Al(HO)OH,CO,NH,HS,HO,OH,HO,HS,HPO。解：质子酸共轭碱HPOHPOHSOSOAl(HO)OHAl(HO)(OH)北师大无机化学第四版习题答案9 本文内容：第九章酸碱平衡9-1以下哪些物种是酸碱质子理论的酸,哪些是碱,哪些具有酸碱两性?请分别写出它们的共轭碱或酸。SO,S,HPO,NH,HSO,Al(HO)OH,CO,NH,HS,HO,OH,HO,HS,HPO。解：质子酸共轭碱HPOHPOHSOSOAl(HO)OHAl(HO)(OH)NHNHHSHSHOOHHOHOHSSHPOPO质子碱共轭酸SOHSOSHSNHNHHSOHSOAl(HO)OHAl(HO)COHCOHOHOOHHOHSHSHPOHPO酸碱两性：HPO，HSO，Al(HO)OH，HO，HS，HPO。9-2为什么pH=7并不总表明水溶液是中性的。解：因为水的解离是一个明显的吸热过程，因此水的离子积是温度的函数，只有在常温下K=1.0×10,即H=OH=1.0×10,所以pH7，其他温度下则不然。9-3本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种，一种如c(HAc)、c(NH),另一种如HAc,NH等，它们的意义有何不同？什么状况下电离平衡常数的表达式中可以用诸如c(HAc)、c(NH)等代替诸如HAc,NH等？有的书上没有诸如c(HAc)、c(NH)这样的浓度符号，遇到浓度时一律用诸如HAc,NH等来表示，这样做有可能出现什么混乱？解：c(HAc)、c(NH)用来表示初始状态的浓度，而HAc,NH用来表示平衡状态下的浓度。只有在HAc、NH的电离度特别小，可以忽视时，才可用c(HAc)、c(NH)代替HAc,NH。假如将c(HAc)、c(NH)用HAc,NH来表示，则会出现混乱。9-4苯甲酸（可用弱酸的通式HA表示，相对分子质量122）的酸常数K=6.4×10,试求：（1）中和1.22g苯甲酸需用0.4mol?L的NaOH溶液多少毫升?(2)求其共轭碱的碱常数K。（3）已知苯甲酸在水中的溶解度为2.06g?L，求饱和溶液的pH。解：（1）HA+NaOHNaA+HOn(HA)=0.01molV(NaOH)=0.025L=25mL(2)K=6.4×10其共轭碱的碱常数K=1.6×10（3）c=0.0169mol?L500所以H1.008×10pHlgH39-5计算下列各种溶液的pH:(1)10mL5.0×10mol?L的NaOH。(2)10mL0.40mol?LHCl与10mL0.10mol?LNaOH的混合溶液。(3)10mL0.2mol?LNH?HO与10mL0.1mol?LHCl的混合溶液。(4)10mL0.2mol?LHAc与10mL0.2mol?LNHCl的混合溶液。解：（1）pHlgHlg11.73(2)n(HCl)=0.01×0.4=0.004moln(NaOH)0.01×0.1=0.001mol所以中和后剩余HCl为0.003mol反应后H=0.15mol?LpH=-lgH=0.82(3)n(NH?HO)=0.002moln(HCl)=0.001mol中和后NHCl为0.001mol,NH?H0.001mol所以OH=1.77×10mol?LpH=-lgH=-lg=9.25(4)9-6把下列溶液的pH换算成H:(1)牛奶的pH=6.5(2)柠檬的pH=2.3(3)葡萄酒的pH=3.3(4)啤酒的pH=4.5解:据pH=lgH得H=10(1)H=3.2×10mol?L(2)H=5.0×10mol?L(3)H=5.0×10mol?L(4)H=3.2×10mol?L9-7把下列溶液的H换算成pH:(1)某人胃液的H=4.0×10mol?L(2)人体血液的H=4.0×10mol?L(3)食醋的H=1.26×10mol?L(4)番茄汁的H=3.2×10mol?L解:(1)pHlgHlg4.0×10=1.4同理(2)pH=7.4(3)pH=2.9(4)pH=3.59-825oC标准压力下的CO气体在水中的溶解度为0.034mol?L,求溶液的pH和CO。解：K=4.45×10K=5.61×10所以H以一级电离为主。>500所以H=1.23×10mol?LpHlgH=3.91CO=K=5.61×10mol?L9-9将15gPO溶于热水,稀释至750mL,设PO全部转化为HPO,计算溶液的H、HPO、HPO和PO。解：n(PO)=0.106mol所以c(HPO)=0.282mol?LK=7.11×10K=6.23×10K=4.5×10K>>K所以H以一级电离为主。>K所以CO二级水解很小，可由一级水解平衡求OHCO+HOHCO+OH0.1-xxxK=1.78×10解得x=0.0043mol?L所以pHlgH=-lg=11.63(CO)=4.3×10对于二级水解HCO+HOHCO+OH4.3×10-yy4.3×10+yK=2.2×10K很小，因而y很小y2.2×10mol?L所以（HCO）=5.1×109-12某未知浓度的一元弱酸用未知浓度的NaOH滴定，当用去3.26mLNaOH时，混合溶液的pH=4.00,当用去18.30mLNaOH时，混合溶液的pH=5.00，求该弱酸的电离常数。解：设一元弱酸的物质的量为xmol,NaOH摩尔浓度为ymol?L据pH=pK-lg4=pK-lg(1)5=pK-lg(2)解得y=27x代入（1）得K=9.7×109-13缓冲溶液HAc-Ac的总浓度为1.0mol?L，当溶液的pH为：（1）4.0；（2）5.0时，HAc和Ac的浓度分别多大？解：(1)pH=pK-lg4=4757-lgc(HAc)c(Ac)=1.0解得：c(HAc)=0.85mol?Lc(Ac)=0.15mol?L(2)同理可得c(HAc)=0.64mol?Lc(Ac)=0.36mol?L9-14欲配制pH=0.5的缓冲溶液，需称取多少克NaAc?3HO固体溶解在300mL0.5mol?L的Hac溶液中？解：pH=5.0H=10mol?L因为NaAc的加入使得HAc电离受到限制Acc(NaAc)=xHAc=c(HAc)=0.5mol?LK=1.75×10x=0.88mol?L所以需NaAC为0.88×0.3=0.264mol即需NaAc?3HO0.264×136=35.9g9-15某含杂质的一元碱样品0.5000g(已知该碱的分子量为59.1),用0.1010mol?LHCl滴定,需用75.00mL;在滴定过程中,加入49.00mL酸时,溶液的pH为10.65.求该碱的电离常数和样品的纯度.解:中和一元碱需HCl0.1×0.075=0.0075mol所以样品中含一元碱为0.0075mol即0.0075×59.1=0.44325g样品纯度为×101%=88.7%加入49.00mL酸时中和碱0.049×0.1=0.0049mol则剩余一元碱为0.0075-0.0049=0.0026molc=0.0531mol?LpH=10.65OH=4.45×10mol?LK=3.73×109-16将NaCO和NaHCO混合物30g配成1L溶液,测得溶液的pH=10.62,计算溶液含NaCO和NaCO各多少克.解:pH=pK+lg10.62=10.25+lg=10.25+lg=10(1)106n(NCO)+84n(NHCO)=30(2)解得n(NHCO)=0.09molm(NHCO)=7.58gm(NCO)=22.42g9-17将5.7gNaCO?10HO溶解于水配成101ml纯碱溶液,求溶液中碳酸根离子的平衡浓度和pH。解:c(NCO)=0.2mol?LK=1.78×10K=2.2×10K>>K所以CO二级水解很小，可由一级水解平衡求OHCO+HOHCO+OH>500所以OH=6×10mol?LpH=11.78CO=0.2-6×10=0.194mol?L9-18在0.10mol?LNaPO溶液中，PO和pH多大。解：K=2.2×10K=1.61×10K=1.41×10KKK所以PO二三级水解很小，可由一级水解平衡求OH。PO+HOHPO+OH0.1-xxxK=2.2×10所以x=0.037mol?LpH=-lgH=-lg=12.57PO=0.1-0.037=0.063mol?L9-19计算10mL浓度为0.30mol?L的HAc和20mL浓度为0.15mol?LHCN混合得到的溶液中的H、Ac、CN。解：K(HAc)=1.75×10K(HCN)=6.2×10由于HAc的解离常数比HCN大10倍，HAc在溶液中的解离占主导地位，求溶液中H时可忽视HCN供应的H。混合后c(HAc)=0.10mol?Lc(HCN)=0.1mol?L溶液中H和Ac相同Ac=H=1.32×10mol?LHCNH+CN0.1-y1.32×10+yyK(HCN)=6.2×10解得y=4.7×10mol?L所以CN=4.7×10mol?L9-20今有3种酸ClCHCOOH、HCOOH和(CH)AsOH，它们的电离常数分别为1.40×10，1.77×10和6.40×10，试问：（1）配制pH=3.50的缓冲溶液选用那种酸最好？（2）须要多少毫升浓度为4.0mol?L的酸和多少克NaOH才能配成1L共轭酸碱对的总浓度为1.0mol?L的缓冲溶液。解：（1）pK=-lg1.40×10=2.85pK=-lg1.77×10=3.75pK=-lg6.40×10=6.2所以选用HCOOH最好。(2)设所形成的缓冲溶液中HCOOH为xmol,HCOONa为ymol据pH=pKlg3.5=3.75lg(1)x+y=1(2)解得x=0.64y=0.36所以m(NaOH)=0.36×40=14.4gV(HCOOH)=0.25L=250mL9-22分别计算下列混合溶液的pH：（1）50.0mL0.200mol?LNHCl和50.0mL0.200mol?LNaOH。（2）50.0mL0.200mol?LNHCl和25.0mL0.200mol?LNaOH。(3)25.0mL0.200mol?LNHCl和50.0mL0.200mol?LNaOH。(4)20.0mL1.00mol?LHCO和30.0mL1.00mol?LNaOH。解：（1）混合后溶液中存在0.01molNH?HO和0.01molNaClc(NH?HO)=0.1mol?L=>500所以OH=1.33×10mol?LpH=11.12（2）混合后溶液中存在0.005molNH?HO0.005NHClpH=PKlg=PK-lg1.77×10=4.75pH=144.75=9.25(3)混合溶液中存在0.005molNH?HO0.005molNaOH在NaOH存在下,NH?HO电离度更小,可忽视不计OH=6.67×10mol?LpH=-lg=12.82(4)9-23在烧杯中盛有0.2mol?L20mL乳酸(分子式HCHO,常用符号Hlac表示,酸常数K=1.4×10),向该烧杯逐步加入0.20mol?LNaOH溶液,试计算:未加NaOH溶液前溶液的pH。加入10.0mLNaOH后溶液的pH。加入20.0mL后溶液的pH。加入30.0mL后溶液的pH。解：（1）>500H=5.29×10pH=lgH=2.28(2)混合溶液中存在0.002molNaCHO0.002molHCHOpH=pKlg=lg1.4×10=3.85(3)混合溶液中存在0.004molNaCHONaCHO=0.1mol?LK=OH=2.67×10mol?LpH=lg=8.43(4)混合溶液中存在0.004molNaCHO,0.002molNaOH在NaOH存在下,CHO的水解被抑制,所以忽视CHO的电离OH=c(NaOH)=0.04mol?LpH=lgH=lg=12.610第25页 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