第5章酸碱和酸碱反应

第5章酸碱和酸碱反应
第5章酸碱和酸碱反应
1．是⾮题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√”，错的填“×”）
1.1 0.20 mol·dm-3 HAc 溶液中C[H+]是0.10 mol·dm-3 HAc 溶液中c[H+]的2 倍。

( )
1.2 H2S 溶液中c[H+]是c[S2-]的2
倍。

( )
1.3 在⽔溶液中可能电离的物质都能达到电离平
衡。

( )
1.4 同离⼦效应可以使溶液的pH 值增⼤，也可以使pH 值减⼩，但⼀定会使电解质的电离度降
低。

( )
1.5 pH = 7 的盐的⽔溶液，表明该盐不发⽣⽔
解。

( )
1.6 阳离⼦⽔解总是显酸性，⽽阴离⼦⽔解必定显碱
性( )
1.7 浓度很⼤的酸或浓度很⼤的碱溶液也有缓冲作
⽤。

( )
1.8 H2PO4-和HS-既是酸⼜是
碱。

( )
2．选择题(选择正确答案的题号填⼊（）
2．1 将浓度相同的NaCl，NH4Ac, NaAc 和NaCN 溶液，按它们的c [H+]从⼤到⼩排列的顺序为：( )
a NaCl > NaAc > NH4Ac > NaCN
b NaAc> NaCl > NH4A
c > NaCN
c NaCl > NH4Ac > NaAc> NaCN
d NaCN > NaAc > NaCl>NH4Ac
2．2 中性（pH = 7）的⽔是( )
a 海⽔
b ⾬⽔
c 蒸馏⽔
d ⾃来⽔
2．3 已知K HF = 6.7×10-4，K HCN = 7.2×10-10，K Hac = 1.8×10-5。

可配成pH = 9 的缓冲
溶液的为( )
a HF 和NaF
b HCN 和NaCN
c HAc 和NaAc
d 都可以
2．4 列各种物质中，既是路易斯酸⼜是路易斯酸碱的是( )
a B2H6
b CCl4
c H2O
d SO2Cl2
2．5 在HAc—NaAc 组成的缓冲溶液中，若
c[HAc]>c[Ac-]，则缓冲溶液抵抗酸或碱的能⼒为( )
a 抗酸能⼒>抗碱能⼒
b 抗酸能⼒﹤抗碱能⼒
c 抗酸碱能⼒相同
d ⽆法判断
2．6 知H3PO4 的pKθa1 = 2.12, pKθa2 =7.20, pKθa3 = 12.36,
0.10 mol·dm-3 Na2HPO4溶液的pH 约为( )
a 4.7
b 7.3
c 10.1
d 9.8
2．7 不是共轭酸碱对的⼀组物质是( )
a NH3, NH 2-
b NaOH , Na+
c HS- , S2-
d H2O , OH-
2．8 知相同浓度的盐NaAc, NaB, NaC, NaD 的⽔溶液pH 依次增⼤，则相同浓度的下列稀酸中离解度最⼤的是( )
a HD
b HC
c HB
d HA
3．填空题
3.1 已知：Kθa (HNO2)＝7.2×10-4，当HNO2溶液的解离度为20 ％时，其浓度为mol·dm-3, c[H+]= mol·dm-3。

3.2 浓度为0.010 mol·dm-3的某⼀元弱碱（K θb ＝1.0×10-8）溶液，其pH = ，此碱的溶液与等体积的⽔混和后，pH = 。

3.3 在0.10mol·dm-3 HAc 溶液中加⼊固体HAc 后，HAc 的浓度，电离度，
pH 值。

3.4 将下列物质在⽔溶液中的按酸性由强到弱排列，为：
H2SO4, HClO4, C2H5OH, NH3, NH +4 , HSO4-
3.5 已知18℃时⽔的K θw ＝6.4×10-15，此时中性溶液中c[H+]为，pH 为
3.6 现有浓度相同的四种溶液HCl, HAc(K θa ＝1.8×10-5), NaOH 和NaAC，欲配制pH =
4.44的缓冲溶液，可有三种配法，每种配法所⽤的两种溶液及其体积⽐分别为：，，。

3.7 已知，S2- + H2O HS- + OH-的p Kθa1 = 6.3×10-8, p Kθa2=
4.4×10-13, 则其平衡常数Kθ＝，共轭酸碱对为。

3.8 依pauling 规则，可以判断出H3PO4, H2PO-4 ,和HPO 2-4的pKa 分别为
和。

3.9 H3PO4和Na2HPO4在⽔溶液中混和时主要反应的平衡⽅程式为：
CO2 和CaCO3的是。

3.10 (CH3)2N—PF2有两个碱性原⼦P 和N，与BH3形成配合物时，原⼦与B 结合。

与BF3形成配合物
时，原⼦与B 相结合。

4．计算题
4.1 求把0.10 dm-3，0.20 mol·dm-3HAc 与0.050 dm-3，0.20 mol·dm-3NaOH 溶液混后的值[已知：K θa (HAc)＝1.8×10-5].
4.2 已知K θa (HCN)＝7.2×10-10，计算0.20
mol·dm-3NACN 溶液的C(OH-)和⽔解度α h。

4.3 欲配制450 cm-3，pH = 4.70 的缓冲溶液，取实验室中0.10 mol·dm-3 的HAc 和0.10mol·dm-3的NaOH 溶液各多少混合即成。

⽆机化学习题库参考答案:
1. 是⾮题
1.1 （×）1.2 (×) 1.3 (×) 1.4 (√) 1.5 (×) 1.6 (×) 1.7 (√) 1.8 (√)
2. 选择题
2.1 （c）2.2 （c）2.3 (b) 2.4 (a) 2.5
(b) 2.6 (d) 2.7 (b) 2.8 (d)
3. 1 1.4×10-2，2.8×10-3
3. 2 9.0 ，8.85
3. 3 不变，减⼩，增⼤
3. 4 HClO4, HSO4-, NH +4 , H2S O4, C2H5OH, NH3
3. 5 8×10-8，7.10
3. 6 HAc—NaAC, 2:1 ; HCl—NaAC, 2:3 ; HAc—NaOH, 3:1
3. 7 1.4 ，HS-—S2-
3. 8 3，8，13
3.
9
3. 10 P , N
4. 1 混合后发⽣反应: HAc + NaOH = NaAC + H2O
反应后剩余HAc 及⽣成NaAC 的浓度为：
c(HAc) ＝
则混合溶液应为缓冲液，按公式计算：
＝1.7×10-3（mol·dm-3）＝0.8％
4. 3 设需HAc 溶液和NaOH 溶液各取V1cm-3 和V2 cm-3
则：
所以
V1 + V2 ＝450
联⽴后解得：V1 ＝305 ( cm-3) V2 ＝(145 cm-3)
III 课后题答案
5．1 根据阿仑尼乌斯和（或）布朗斯特理论，下列物质中哪些可⽤作酸？哪些可⽤作碱？哪些可⽤作酸⼜可⽤作碱？（1）HCl；（2）H2PO ?
（3）H2CaO2；（4）ClO3(OH)；（5）Sb(OH)3。

解答
酸：（1），（2），（4），（5）；
碱：（2），（3），（5）；
两者：（2），（5）。

5．2 将下列各组酸按酸性增强的顺序排列：（1）硫酸、磷酸、⾼氯酸；
（2）HIO3，HIO2，HIO 和HIO4；
（3）亚硒酸、亚硫酸、亚碲酸；
（4）氢硫酸、氢硒酸、氢碲酸；
（5）H2CrO4，H2CrO2，HCrO3 和
（6）H4P2O7，HP2O 3?，H3P2O 7 和H2P2O7－解答
（1）磷酸，硫酸，⾼氯酸
（2）HIO，HIO2，HIO3，HIO4
（3）亚碲酸，亚硒酸，亚硫酸
（4）氢硫酸，氢硒酸，氢碲酸
（5）H2CrO2，H3CrO3，HCrO3，H2CrO4
（6）H4P2O7，HP2O 3?，H3P2O 7 和H2P2O7－
5．3 60℃时的K W 值为9.614×10-4求该温度下⽔中H+的浓度，并计算pH 值。

60℃的的纯⽔显酸性吗？
解答c(H3O+)/ mol/dm-3=(9.614×10-14)1/2=3.100×10-7
c(H3O+)=3.100×10-7 mol/dm-3
pH=6.51 仍为中性。

5．4 吕·查德⾥原理不难由K2CrO4 溶液中交替滴加稀HCl 和稀NaOH ⽽引起的颜⾊变化得到证明：
2CrO42?+2H3O＋→Cr2O 72?+2H2O
（黄⾊）（橙⾊）
（1）指出该反应中较强的酸和它的共轭碱；
（2）加⼊NaOH 的作⽤是什么？
（3）根据哪种理论可将该反应看作酸碱反应？
解答
本题的反应式中隐藏着⼀个中间产物HCrO ?4可作为课堂联系引导学⽣掌握握酸碱质⼦理论的基本概念。

1）较强的酸是H3O+；它的共轭碱是H2O。

反应中的另⼀对共轭酸碱是和Cr2O 72?，CrO42?，CrO42?之所以是个碱，因为从H2O（碱）分⼦接受1 个质⼦⽣成它的共轭酸，Cr2O 7 是HCrO 4 消—分⼦⽔的产物，因⽽也是，CrO42?的共轭酸
CrO42?+H2O=HCrO 4 +OH
2HCrO 4 =Cr2O 7 +H2O
（2）引⼊的OH-，是个较，CrO42?更强的碱，优先与体系中最强的酸H3O+发⽣反应使平衡左移。

（3）酸碱质⼦理论。

5．5 指出下列反应中的布朗斯特酸、碱及其共轭
（1）HSO ?＋OH-===SO42?+ H2O；
（2）PO43?+ H2O===HPO 4 + OH
（3）H2Fe(CO)4 + CH3OH===[FeH(CO)4]- + CH3OH +
（4）HNO3 + H2O===H3O+ + NO ?
（5）CO32?+ H2O===HCO-3 + OH-
（6）NH3 + H2S===NH4++ HS
（7）NH4I + KNH2===KI +2NH3（液氨为溶剂）；
（8）Zn(H2O) 42+(aq) + H2O(l) === Zn(H2O) 3（OH）+(aq) + H3O+(aq)。

解答
这⾥将反应式左边的物种当作酸和碱，⽽将反应式右边的物种当作它们的共轭碱和共轭酸（当然您也可以采⽤相反的做法）。

5.6 何谓拉平效应？⽤拉平效应概念讨论⽔溶液中的下列各碱：CO32?O2-
（提⽰共轭酸为OH-），ClO ?4 ，NO-3
（1）那些碱性太强以致⽆法⽤实验研究？
（2）那些碱性太弱以致⽆法⽤实验研究？
（3）那些可直接测定其强度？
解答
拉平效应：参阅节5.1.4。

O2-；（2）ClO ?4 ,NO- 3 ；（3）CO 2-3
（1）
5．7 应⽤鲍林规则：
（1）判断 H3PO4(2.12)，H3PO3(1.80) 和 H3PO2(2.0)的结构，括号内的数值为相应物质的p θK ；
2）粗略估计H3PO4，H2PO ?和HPO 4 的pθKθa 值，其实验值参见表5.3
解答
5．8 按酸性增⼤的顺序排列下述四种⽔合酸：
[Na(OH2)n]+，[Sc(OH2)6]3+，[Mn(OH2)6]2+，[Ni(OH2)6]2+。

解答
[Na(H2O)n]+，[Mn(H2O)6]2+，[Ni(H2O)6]2+，[Sc(H2O)6]3+。

5．9 指出下列反应中的路易斯酸和碱，并区分哪些是配位反应，哪些是取代反应，哪些是复分解反应？
（1）FeCl3 + Cl- === [FeCl4]-；
（2）I- +I2 ===I ?
（3）KH + H2O === KOH + H2；
（4）[MnF6]2- + 2SbF5 === 2[SbF6]- + MnF4；
（5）Al3+(aq) + 6F-(aq) === [AlF6]3-(aq)；
（6）HS- + H2O === S2- + H3O+；
（7）(C2H5)3Si—I + AgBr === (C2H5)3Si—Br + Agl；（8）BrF3 + F- === [BrF4]-；
（9）(CH3)2CO: + I2 === (CH3)2CO—I2；
（10）[:SnCl3]- + (CO)5MnCl === (CO)5Mn—SnCl3 + Cl-。