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1、.*章后习题解答 TOP习题1.解 用浓度计算：=icRT=20.0050 8.314 298 =25 kPa用活度计算：=icRT=20.00500.928.314298 =23 kPa 2. 酸H2OH3O+H2CO3CH2COO-H2SHS-共轭碱OH-H2ONH3NH2CH2COO-HS-S2-3. 碱H2ONH3Al(H2O)5OH2+CH2COO-共轭酸H3O+NH3Al(H2O)63+CH2COOH4. (1) 在H3PO4溶液中存在下列质子转移平衡：H3PO4 (aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)(aq
2、) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)H2O(l) + H2O(l)H3O+(aq) + OH-(aq)由于Ka1Ka2Ka3，各离子浓度由大到小为：H3O+OH- 。其中H3O+浓度并不是浓度的3倍。 (2) NaHCO3在水溶液中存在下列质子转移平衡：(aq) + H2O(l)(aq)+ H3O+(aq)Ka()=Ka2(H2CO3)=4.710-11(aq) + H2O(l)H2CO3(aq) + OH-(aq)Kb()=Kw/Ka1(H2CO3)=1.010-14/(4.510-7)=2.210-8由于Kb()Ka()，因此NaHCO3水溶液呈弱碱性。NaH2PO4在水溶液
3、中存在下列质子转移平衡：(aq) + H2O(l)(aq)+ H3O+(aq)Ka()=Ka2(H3PO4)=6.110-8(aq) + H2O(l)H3PO4(aq) + OH-(aq)Kb()=Kw/Ka1(H3PO4)=1.010-14/(6.910-3)=1.410-12由于Ka()Kb()，H2PO4-给出质子的能力大于其接受质子的能力，因此NaHCO3水溶液呈弱酸性。5. 生理盐水中含有Na+离子和Cl-离子对BaSO4起到盐效应作用使溶解度增大，但Cl-离子对AgCl却起到同离子效应作用而使溶解度降低。6.（1）盐酸和（2）AgNO3，由于同离子效应，将使AgCl的溶解度降低；但
4、若加入HCl浓度较大的话，Ag+与Cl-可以生成配合物AgCl2-，此时AgCl的溶解度反而会增大。（3）KNO3则由于盐效应，将使AgCl的溶解度稍有增加；（4）氨水，由于NH3与Ag+形成了配离子将使游离的Ag明显地减少，AgCl的溶解度大大地增加。7. 计算0.10 molL-1 H2S 溶液中H3O+、HS-及S2-。已知Ka1=8.910-8，Ka2=1.210-13。解 H2S(aq) + H2O(l)HS-(aq) + H3O+(aq)初始浓度 0.10平衡浓度 0.10-x x x 由于x/Ka1500,所以 =9.410-5 molL-1HS-H3O+9.410-5 molL
5、-1 HS-(aq) + H2O(l)S2-(aq) + H3O+(aq)=1.210-13由于HS-H3O+，因此S2- Ka2, 即S2-=1.210-13 molL-1（亦可不列质子传递平衡式，直接写出S2- Ka2=1.210-13 molL-1）8. 解痛药吗啡(C17H19NO3)是一种弱碱，主要由未成熟的罂粟籽提取得到，其Kb=7.910-7。试计算0.015 molL-1吗啡水溶液的pH值。（求一元弱碱的pH,先求出OH-.再求pOH,再求pH）解 c/Kb=0.015/7.910-7500，且cKb20KwOH-=1.110-4 molL-1, pOH=3.96, pH=10
6、.049. 水杨酸（邻羟基苯甲酸，C7H6O3）是二元酸，Ka1=1.0610-3，Ka2=3.610-14，它是一种消毒防腐剂，有时可用作止痛药而代替阿司匹林，但它有较强的酸性，能引起胃出血。计算0.065 molL-1的C7H6O3溶液的pH值及平衡时各物种的浓度。(二元酸溶液的相关计算，计算H3O+时，判断能否忽略二级解离出的氢离子，若能则按一元弱酸的处理办法进行计算，此处注意由于c/Ka1500，所以不能按最简式进行计算；一级解离得到的共轭碱离子浓度近似等于H3O+,二级解离得到的共轭碱离子浓度等于Ka2.)解 Ka2很小，可忽略第二级H3O+的解离。但c/Ka120Kw,c/Kb50
7、0. HN3 OH-=2.310-6 molL-1Na+=0.010 molL-1H3O+=Kw/OH-=1.0010-14/(2.310-6)=4.310-9 molL-112. 计算下列溶液的pH值：（1）100 mL、0.10 molL-1H3PO4与100 mL、0.20 molL-1NaOH相混合(混合溶液的解法：分析化学反应，判断反应后溶液体系中最后存在的物质成分)（2）100 mL、0.10 molL-1Na3PO4与100 mL、0.20 molL-1HCl相混合解 (1) n(H3PO4)：n(NaOH)=(100 mL0.10 molL-1):(100 mL0.20 mol
8、L-1)=1:2，反应为：H3PO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2HPO4(aq) + 2H2O(l)生成Na2HPO4= 0.10 molL-1100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 molL-1pH=(pKa2+pKa3) =（7.21+12.32）= 9.76(2) n(Na3PO4)：n(HCl)=(100 mL0.10 molL-1):(100 mL0.20 molL-1)=1:2，反应为：Na3PO4 + 2HCl = NaH2PO4 + 2NaCl生成NaH2PO4= 0.10 molL-1100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050
9、molL-1pH=(pKa1+pKa2)= (2.16+7.21)=4.6814. 乳酸HC3H5O3是糖酵解的最终产物，在体内积蓄会引起机体疲劳和酸中毒，已知乳酸的Ka=1.410-4，试计算浓度为1.010-3 molL-1乳酸溶液的pH值。解 由于c/Ka500，不能用最简式计算。H3O+=molL-1= 3.110-4 molL-1pH = 3.5115. 已知乳酸的Ka=1.410-4，测得某酸牛奶样品的pH值为2.42。计算该酸奶中乳酸的浓度。（由于不确定乳酸的浓度，所以不确定c/Ka是否大于500，就只能解一元二次方程求解）解 pH=2.42, H3O+=3.810-3 molL
10、-1。设乳酸的浓度为c(HC3H5O3)。HC3H5O3(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)由1.410-4c(HC3H5O3)=1.410-43.810-3+(3.810-3)2c(HC3H5O3)=0.11 molL-116. 正常成人胃液的pH值为1.4，婴儿胃液pH值为5.0。问成人胃液中的H3O+浓度是婴儿胃液的多少倍？解 成人胃液的pH值为1.4，则H3O+成人=0.040 molL-1 婴儿胃液pH值为5.0，则H3O+婴儿=1.010-5 molL-1H3O+成人/H3O+婴儿=0.040 molL-1/(1.010-5 molL-1)=400017. 有一
11、浓度为0.100 molL-1的BHX溶液，测得pH=8.00。已知B是弱碱，Kb=1.010-3；X-1是弱酸HX的阴离子。求HX的Ka。解 由题意可知，BHX是个弱酸弱碱盐，即两性物质。 pH=1/2(pKa-pKb+pKw)pKa=2pH-pKw+pKb=28.00-14.00+3.00=5.00Ka=1.010-518. 现有0.20 molL-1HCl溶液，问：(1) 如使pH=4.0，应该加入HAc还是NaAc？(2)如果加入等体积的2.0 molL-1NaAc溶液，则混合溶液的pH值是多少？(3) 如果加入等体积的2.0 molL-1NaOH溶液，则混合溶液的pH值又是多少?解
12、（1）应该加入碱性的NaAc。（2）加入等体积的NaAc后，由于NaAc过量，生成的HAc浓度为：HAc= 0.20 molL-1/2= 0.10 molL-1溶液中的NaAc浓度为：NaAc=2.010-6 molL-1，pH=5.70（3）NaOH过量, OH-=pOH = 0.046，pH=13.9519. 喹啉（C20H24N2O2，摩尔质量324.4 gmol-1）是主要来源于金鸡纳树皮的重要生物碱，它是一种抗疟药。已知1 g喹啉能溶在1.90 L水中，计算该饱和溶液的pH值。已知pKb1=5.1，pKb2=9.7。解 cb=1.0 g/(1.90L324.4 gmol-1)=1.610-3 molL-1pKb1=5.1, Kb1=7.910-6, c/Kb1500，设OH- = x molL-1,x=1.110-4 molL-1, pOH=3.9, pH=10.120. 取0.10 molL-1HB溶液50.00 mL，与0.10 molL-1KOH溶液20
