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1、第四章酸碱滴定法思考题4-11质子理论和电离理论的最主要不同点是什么？答：1定义不同。质子理论认为，但凡能给出质子的物质是酸，但凡能接受质子的物质是碱；而电离理论认为，电解质离解时所生成的阳离子全部是H+的物质是酸，离解时所生成的阴离子全部是OH-的物质是碱。2使用范围不同。电离理论具有一定的局限性，它只适用于水溶液，不适用于非水溶液，也不能解释有的物质如NH3虽不含OH)但具有碱性的事实，而质子理论却能对水溶液和非水溶液中的酸碱平衡问题统一加以考虑。3对于酸碱反响的本质认识不同。质子理论认为各种酸碱反响过程都是质子的转移过程，而电离理论那么将酸碱反响分为酸碱中和反响、酸碱离解反响及盐的水解反
2、响。2 .写出以下酸的共轭碱：H2PO4-, NH4+, HPO42-, HCO3-, H2O,苯酚。答：上述酸的共轭碱分别为：HPO42-, NH3, PO43-, CO32-, OH-, C6H5O-O3 .写出以下碱的共轭酸：H2PO4-, HC2O4-, HPO42-, HCO3-, H2O, C2H5OH。答：上述碱的共轭酸分别为：H3PO4, H2C2O4, H2PO4-, H2CO3, H3O+, C2H50H2+。J乙乙乙tT乙JJ乙 J乙4从以下物质中，找出共轭酸碱对：HOAc，NH +，F-，(CH ) N H+，H PO -，CN-，OAc-，HCO -，H PO，426
3、424334CH26N4，NH3，HCN，HF，CO32-答：由酸碱质子理论可知，上述为共轭酸碱对的分别是：HOAc-OAc-,NH +-NH ，HF-F -，(CH ) N H+-(CH ) N，H PO -H PO -，HCN-CN -，432642643424HCO3- CO32-O5上题的各种共轭酸和共轭碱中，哪个是最强的酸？哪个是最强的碱？试按强弱顺序把它们排列起来。答：4题中的各种共轭酸碱中，最强的酸是H3Po4，最强的碱是CO32-O酸性由强到弱的顺序为 H3P04、HF、HOAc、(CH2)6N4H+、HCN、NH4+、HC03-。JtT乙 U tTJ碱性由强到弱的顺序为：C0
4、q2-、NH、CN-、(CHJN、OAc-、F-、HPOj。33264246. HCl要比HOAc强得多，在1mol L-iHCl和1mol L-iHOAc溶液中，哪一个的H30+较高？它们中和NaOH的能力哪一个较大？为什么？答：HCl溶液中H30+较高，HCl和HOAc中和NaOH的能力相同。因为HCl给出质子的能力强，在水溶液中几乎全部离解，为一强酸；而HOAc给出质子的能力比拟弱，在水溶液中只能局部离解，因此HCl溶液中H3O+较高。因为相同物质的量的HCl和HOAc可以中和相同物质的量的NaOH，所以HCl和HOAc 中和NaOH的能力相同。7写出以下物质在水溶液中的质子条件：1NH
5、3 H2O；2NaHCO3；3 Na2co3。答：1NH3H2OPBE:H+NH4+=OH-2NaHCO3PBE:H+H2CO3=OH+CO323Na2CO3PBE:H+HCO32-+2H2CO3=OH-8写出以下物质在水溶液中的质子条件：1NH4HCO3；2(NH4)2HPO4；3NH4H2PO4。答：1NH4HCO3 PBE:H+H2CO3=OH-+NH3+CO32-2(NH4)2HPO4PBE:H+H2PO4-+2H3PO4=OH-+NH3+PO43-3NH4H2PO4PBE:H+H3PO4=OH-+NH3+2PO43-+HPO42-9.为什么弱酸及其共轭碱所组成的混合溶液具有控制溶液p
6、H的能力？如果我们希望把溶液控制在强酸性例如pH12。应该怎么办？答：由弱酸及其共轭碱HA-A-所组成的混合溶液之所以能够控制溶液的pH,是因为当向该溶液中参加少量酸时，溶液中的A-将与参加的H+反响生成HA,从而使溶液中H+变化很小；相反，当参加少量碱时，溶液中存在的HA将与参加的OH-发生反响，使溶液中OH-根本保持恒定。欲把溶液控制在强酸性例如pH12，可采用浓度较高的强碱性溶液。10有三种缓冲溶液，它们的组成如下：11.0 mol L-iHOAc +1.0 mol L-iNaOAc；21.0 mol L-1HOAc +0.01 mol LrNaOAc；30.01 mol L-1HOAc
7、 +1.0 mol LrNaOAc。这三种缓冲溶液的缓冲能力或缓冲容量有什么不同？参加稍多的酸或稍多的碱时，哪种溶液的pH将发生较大的改变？哪种溶液仍具有较好的缓冲作用？答：在上述三种缓冲溶液中，第一种缓冲溶液的缓冲能力最大，其他两种溶液的缓冲能力都比拟小，这是因为缓冲溶液的浓度越高，溶液中共轭酸碱的浓度越接近，即ca: cb -1时，缓冲溶液的缓冲能力越大。当向溶液中参加稍多酸时，第二种溶液的pH将发生较大的变化；参加稍多碱时，第三种溶液的pH将发生较大的变化；第一种溶液仍具有较好的缓冲作用。11 .欲配制pH为3左右的缓冲溶液，应选以下何种酸及其共轭碱括号内为pKa： HOAc4.74，甲
8、酸3.74，一氯乙酸2.86，二氯乙酸1.30，苯酚9.95。答：欲配制pH为3左右的缓冲溶液，应选用一氯乙酸及其共轭碱组成的溶液。12 .以下各种溶液pH是=7,7还是7,为什么？NH4NO3，NH4OAc，Na2so4，处于大气中水的 H2Oo答：上述溶液中，pH=7的溶液是NH4OAc、Na2so4溶液；pH7的是NH4NO3和处于大气中的H2O。因为 NH4OAc 为弱酸弱碱盐，H+=%1KaK：，其中 Ka=10，Ka=10，所以，pH=7；Na2sO4为强酸强碱盐，所以其溶液的pH=7；NH4NO3为强酸弱碱盐，NH4+可给出质子，使溶液的pH7；处于大气中的水会吸收空气中的SO2
9、、CO2气体，生成H2sO3、H2cO3，由于二者均为二元弱酸，可给出质子使溶液呈酸性，因此其pH10Kw,c/Ka105所以应采用最简式计算：H+=-cK = V0.10x 10-4-74=10mol L-1a L-1NH3 H2OcKb10Kw,c/Kb105所以OH-=JcKb = V0.10x 10-4.74=10mol L-1 L-1NH4clNH3的 pKb=4.74,那么 NH4C1的 pKacKa10Kw,c/Ka105所以H+=cK = v 0.15 x 10-9.26=10 mol L-1 L-1NaOAc由 HOAc 的 pKabcKb10Kw，c/Kb105所以1;OH
10、-= CKb =T 0.15 X 10-9.26=10 mol L-1 L-i的以下物质水溶液的pH值括号内为pKa。1苯酚9.95；2丙烯酸4.25；3吡啶的硝酸盐C5H5NHNO35.23。解：1苯酚9.95cKa10Kw，c/Ka105所以H+= jcK = G 0.12 X 10-9.95=10 mol L-12丙烯酸4.25cKa10Kw，c/Ka105所以H+= WK =卜0,12 x 10-4.25=10 mol L-13吡啶的硝酸盐C5H5NHNO35.23cKa10Kw，c/Ka105H+=% cK =Y 0.12 X 10-5.23=10 mol L-1a7.计算浓度为0.
11、12 mol L-1的以下物质水溶液的pHpKa见上题。1苯酚钠；2丙烯酸钠；3吡啶。解：1苯酚钠苯酚的pKa =9.95,所以苯酚钠的pKbcKb 10Kw，c/Kb105所以OH-=yK =40.12X10-4.05=10 mol L-1 b2丙烯酸钠3吡啶 L-1的 NaH2Po4 L-iK2HPO4解： L-i 的 NaH2Po4H3PO4的 pK,=2.12, pK =7.20, p K3cK X1010Kw, c/Ka 1010所以应采用最简式计算：11pH= pK + pK =2a1a22L-1K2HPo4c K a310所以H+= IKa2(cKa3-Kw) X 10-10 mol L-1c9.
