第四章(p.96)
1. 下列说法是否正确？说明理由。
(1) 凡是盐都是强电解质；
(2) BaSO4, AgCl难溶于水，水溶液导电不显著，故为弱电解质； (3) 氨水冲稀一倍，溶液中[OH-]就减为原来的一半；
(4) 由公式??K?ac可推得，溶液越稀，?就越大，即解离出来的离子浓度就越大。 (5) 溶度积大的沉淀都容易转化为溶度积小的沉淀。
?(6) 两种难溶盐比较，Ksp较大者其溶解度也较大。
答：(1) 不正确。强电解质应在水溶液中能够百分之百的离解。但有些盐，如：HgCl2在水
溶液中的离解度远达不到百分之百，所以不是强电解质。
(2) 不正确。溶解在水溶液中的BaSO4, AgCl可以百分之百地离解，所以它们是强电解
质。只是由于它们的溶解度非常小，所以其水溶液的导电性不显著。 (3) 不正确。氨水在水溶液中产生碱离解平衡： NH3 + H2O = NH4+ + OH-
当氨水被稀释时，离解平衡将向氨离解度增加的方向移动，所以达到平衡时，溶液中的[OH-]将高于原平衡浓度的1/2。
(4) 不正确。溶液越稀，离解度?就越大，但溶液中相应离子的浓度是弱电解质的浓度c
和离解度?的乘积，所以离子的浓度还是会随着c的降低而降低的。
(5) 不正确。对于不同类型的难溶盐而言，溶度积大的物质未必是溶解度大的物质，严
格的讲，应该是溶解度大的物质易于转化溶解度小的物质。
?(6) 不正确。对于相同类型的难溶盐，Ksp较大者其溶解度也较大。对于不同类型的难
溶盐，不能直接用溶度积的大小来比较它们的溶解度。
2. 指出下列碱的共轭酸：SO42-, S2-, H2PO4-, HSO4-, NH3；指出下列酸的共轭碱：NH4+, HCl,
HClO4, HCN, H2O2。
答：SO42-, S2-, H2PO4-, HSO4-, NH3的共轭酸分别是：HSO4-, HS-, H3PO4, H2SO4, NH4+；NH4+,
HCl, HClO4, HCN, H2O2的共轭碱分别是：NH3, Cl-, ClO4-, CN-, HO2-。 3. 用质子理论判断下列物质哪些是酸？哪些是碱？哪些既是酸又是碱？
[Al(H2O)6]3+ HS- CO32- H2PO42- NH3 HSO4- NO3- 答：在水溶液中：
酸：HCl 碱：CO32-
HSO4- NH3
Ac-
OH- HS-
Ac- OH- H2O HCl
既是酸又是碱：[Al(H2O)6]3+ H2PO42-
H2O
4. 氨基酸是重要的生物化学物质，最简单的为甘氨酸NH2CH2COOH。每个甘氨酸中有一个
弱酸基 –COOH和一个弱碱基 –NH2，且Ka和Kb几乎相等。试用酸碱质子理论判断在强酸性溶液中甘氨酸将变成哪种离子？在强碱性溶液中它将变成什么离子？在纯水溶液中将存在怎样的两性离子？
答：在强酸性溶液中甘氨酸将变成H3N+-CH2COOH；
在强碱性溶液中甘氨酸将变成NH2-CH2COO-； 在纯水溶液中甘氨酸将以H3N+-CH2COO-的形式存在。
5. 0.010 mol/L HAc溶液的离解度为0.042，求HAc的离解常数和该溶液中的[H+]。 (0.010?0.042)2?1.8?10?5， [H+] = 0.010?0.042 = 4.2?10-4 (mol/L) 解：Ka?0.010?(1?0.042)6. 求算0.050 mol/L HClO溶液中的[ClO-], [H+]及离解度。 解：HClO = H+ + ClO-
查附录三，得HClO的Ka = 2.95?10-8, 并设达到平衡时，溶液中[H+] = x mol/L
[H?][ClO?]x2Ka??, x = 3.8?10-5 (mol/L) = [ClO-]
[HClO]0.050?x3.8?10?5?7.6?10?4?0.076% 离解度??0.0507. 奶油腐败后的分解产物之一为丁酸(C3H7COOH)，有恶臭。今有一含0.20 mol丁酸的0.40
L溶液，pH为2.50，求丁酸的Ka?。 解：C3H7COOH = C3H7COO- + H+
K?a?(10?2.50)20.200.40?10?2.50?2.0?10?5
8. 对于下列溶液：0.1 mol/L HCl, 0.01 mol/L HCl, 0.1 mol/L HF, 0.01 mol/L HF, 问
(1) 哪一种具有最高的[H+]？ (2) 哪一种具有最低的[H+]？ (3) 哪一种具有最低的离解度？ (4) 哪两种具有相似的离解度？ 答：(1) 0.1 mol/L HCl溶液具有最高的[H+]。
(2) 0.01 mol/L HF溶液具有最低的[H+]。 (3) 0.1 mol/L HF溶液具有最低的离解度。
(4) 0.1 mol/L HCl和0.01 mol/L HCl具有相似的离解度。
9. 用0.1 mol/L NaOH溶液中和pH为2的HCl和HAc各20 mL，所消耗NaOH溶液体积是
否相同？为什么？若用此NaOH溶液中和0.1 mol/L HCl和HAc各20 mL，所消耗的NaOH溶液体积是否相同？为什么？
答：用0.1 mol/L NaOH溶液中和pH为2的HCl和HAc各20 mL，所消耗NaOH溶液体积
不相同。因为盐酸是强酸，pH为2的HCl溶液其浓度为0.01 mol/L；而醋酸为弱酸，pH为2的醋酸，其浓度约为5.5 mol/L，同样体积的醋酸会消耗掉较多的碱。
用0.1 mol/L NaOH溶液中和0.1 mol/L HCl和HAc各20 mL，所消耗的NaOH溶液体积是相同。因为二者所含的酸的量是相同。
10. 已知0.30 mol/L NaB溶液的pH为9.50，计算弱酸HB的Ka?。 解：NaB = Na+ + B-, B- + H2O = HB + OH-，
达到平衡时，pH = 9.5, [H+] = 10-9.50, [OH-] = [HB] = 10-4.50,
[B-] = 0.30 – [HB] = 0.30 – 10-4.50 ? 0.30 (mol/L) K?a[H?][B?]10?9.50?0.30?6???3.0?10 ?4.50[HB]1011. 计算0.10 mol/L H2C2O4溶液的[H+]、[HC2O4-]和[C2O42-]。 解：由附录三查得H2C2O4的Ka1?5.9?10?2, Ka2?6.4?10?5
由于草酸的二级酸离解常数比其一级酸离解常数小三个数量级，所以计算溶液的[H+]时可以
忽略草酸的二级酸离解。
5.9?10?2[H?]2， [H+]2 + 0.059[H+] – 5.9?10-3 = 0, [H+] = 0.053 mol/L ??0.10?[H]pH = 1.28
[HC2O?4]?0.10?[H?]Ka1[H]?[H]Ka1?Ka1Ka20.10?Ka1Ka2?2??0.053mol/L
?[C2O24]?[H?]2?[H?]Ka1?Ka1Ka2?6.4?10?5mol/L
草酸溶液中，忽略水的离解，氢离子的总浓度应为草酸一级离解产生的氢离子和二级离解产
生的氢离子之和，从计算结果看，由于草酸氢根的浓度约为草酸根浓度的103倍，所以计算溶液的[H+]时忽略草酸的二级酸离解是合理的。 12. 计算0.10 mol/L H2S溶液中的[H+]和[S2-]。
解：由附录三查得H2S的Ka1?1.1?10?7, Ka2?1.0?10?14
由于硫氢酸的二级酸离解常数比其一级酸离解常数小三个数量级，所以计算溶液的[H+]时可以忽略硫氢酸的二级酸离解。
1.1?10[S2?]??7[H?]2?， [H+] = 1.0?10-4 mol/L 0.100.10?Ka1Ka2?2?[H]?[H]Ka1?Ka1Ka2?1.1?10?14mol/L
13. 按照质子论，HC2O4-既可作为酸又可作为碱，试求其Ka?和Kb?。
?2??5解：查附录三，H2C2O4的K?a1?5.9?10，Ka2?6.4?10
HC2O4-的Ka? = 6.4?10-5 K?bKw1.0?10?14???1.7?10?13 ?2Ka15.9?1014. 按照酸性、中性、碱性，将下列盐分类：
K2CO3 KNO3
CuCl2 NaHCO3
Na2S NaH2PO4
NH4NO3 NH4CN
Na3PO4 NH4Ac
答：碱性：K2CO3
酸性：CuCl2 中性：KNO3
Na2S NH4NO3 NH4Ac
Na3PO4 NaH2PO4
NaHCO3 NH4CN
15. 求下列盐溶液的pH值：
(1) 0.20 mol/L NaAc (2) 0.20 mol/L NH4Cl (3) 0.20 mol/L Na2CO3
(4) 0.20 mol/L NH4Ac
[OH?]2解：(1) Kb?, [OH-] = 1.1?10-5 mol/L, pH = 9.03
0.20[H?]2(2) Ka?, [H+] = 1.1?10-5 mol/L, pH = 4.97
0.20[OH?]2(3) Kb1?, [OH-] = 6.0?10-3 mol/L, pH = 11.78
0.20(4) 查附录三，NH3的Kb = 1.77?10-5, Ka = 5.65?10-10，醋酸的Ka = 1.76?10-5
[H?]?Ka1Ka2?1.75?10?5?5.65?10?10?9.94?10?8, pH = 7.00
16. 一种NaAc溶液的pH = 8.52，求1.0 L此溶液中含有多少无水NaAc? 解：[H+] = 3.0?10-9 mol/L, [OH-] = 3.3?10-6 mol/L,
设NaAc的浓度为x mol/L
[OH?]2Kb?, c = 0.019 mol/L, 0.019?82 = 1.6 (g)
c17. 0.20 mol/L的NaOH和0.20 mol的NH4NO3配成1.0 L混合溶液，求此时溶液的pH。 解：OH- + NH4+ = NH3 + H2O， 设：达到平衡时，有x mol NH4+转变为NH3。
[OH?][NH?(0.20?x)(0.20?x)4]Kb??， [NH3]x1.77?10-5x = 0.040 – 0.40x + x2, x ? 0.20 mol，即在达到平衡时，几乎所有的NH4+都与NaOH反应生成了NH3，或者说平衡时的溶液可以看作是由0.20 mol/L的NaNO3和0.20 mol的NH3配成的1.0 L混合溶液：
[OH?]?0.20?1.77?10?5?1.9?10?3mol/L, pH = 11.27
18. 在1.0 L 0.20 mol/L HAc溶液中，加多少固体NaAc才能使[H+]为6.5?10-5 mol/L? 解：查附录三，得醋酸的Ka = 1.76?10-5，并设需要加入x克NaAc。
6.5?10?5?1.76?10?50.20, 6.5x = 1.76?0.20?82, x = 4.4 (g) x/8219. 计算0.40 mol/L H2SO4溶液中各离子浓度。
解：硫酸的第一级离解是强酸，第二级离解的平衡常数由附录三中查得为1.2?10-2。 设：由HSO4-离解而得的H+浓度为x。
Ka??[H?][SO24][HSO?4]?(0.40?x)x， 0.012(0.40 – x) = 0.40x + x2
0.40?xx2 + 0.412x – 4.8?10-3 = 0, x = 0.0113
达到平稳时，[H+] = 0.41 mol/L, [HSO4-] = 0.39 mol/L, [SO42-] = 0.011 mol/L
20. 欲配制250 mL的pH为5.00的缓冲溶液，问在125 mL 1.0 mol/L NaAc溶液中应加多少
6.0 mol/L的HAc和多少水？ 解：设需加入x mL 6.0 mol/L的HAc
1.0?10?5?1.76?10?5x?6.0?10?3/0.250, 0.5 = 0.042x, x = 12 (mL)
1.0?(125/250)250 – 125 – 12 = 113 (mL)
21. 欲配制pH为9.50的缓冲溶液，问需称取多少固体NH4Cl溶解在500 mL 0.20 mol/L
NH3·H2O中？
解：设需称取x克NH4Cl
1.00?10?14x/(53.5?0.500)?9.501.0?10?, x = 3.0 (g)
0.201.77?10?522. 今有三种酸(CH3)2AsO2H, ClCH2COOH, CH3COOH,它们的标准离解常数分别为6.4?10-7,
1.4?10-5, 1.76?10-5。试问：
(1) 欲配制pH = 6.50缓冲溶液，用哪种酸最好？
(2) 需要多少克这种酸和多少克NaOH以配制1.00 L缓冲溶液(其中酸和它的共轭碱总浓
度为1.00 mol/L？
解：(1) 用(CH3)2AsO2H最好；
(2) 设需要x克NaOH
[(12.01 + 3?1.008)?2 + 74.92 + 16.00?2 + 1.008]?1.00 = 138 (g)
3.2?10?7?6.4?10?7(1.00?x/40), 3.2x = 256 – 6.4x, x = 26.7 (g)
x/4023. 100 mL 0.20 mol/L HCl溶液和100 mL 0.50 mol/L NaAc溶液混合后，计算：
(1) 溶液的pH；
(2) 在混合溶液中加入10 mL 0.50 mol/L NaOH后，溶液的pH； (3) 在混合溶液中加入10 mL 0.50 mol/L HCl后，溶液的pH； 解：(1) (0.50?0.100 – 0.20?0.100)/(0.100 + 0.100) = 0.15 mol/L
0.20?0.100/(0.100 + 0.100) = 0.10 mol/L
0.10[H?]?1.76?10?5?1.17?10?5mol/L, pH = 4.93
0.15(2) (0.01?0.5)/0.210 = 0.024 mol/L
0.10?0.20/0.21?0.024[H?]?1.76?10?5?7.51?10?6 mol/L, pH = 5.12
0.15?0.20/0.21?0.024(3) [H?]?1.76?10?50.10?0.20/0.21?0.024?1.77?10?5 mol/L, pH = 4.75
0.15?0.20/0.21?0.024