大连理工大学无机化学教研室《无机化学》(第5版)(课后习题详解 酸碱平衡)

。
（3）酸式盐溶液中的 c（H+）可利用下列公式计算：
采用此方法计算必须满足：酸式盐浓度不太小，且 c0 / c ? Kn1 ，
(c0
/
c
)
K
n
?
K
w
。
。0.10mol·L-1 的
可认为不太稀，
。
=4.5
1013
，
K
a(
n1)
K
a2
(
H
3
PO4
)
6.2 108 ， c0
?
K
a(n
1)
，则
。
解：水解反应的离子方程式如下： （1）
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pH>7
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（8）
pH>7
11. 下列各物种浓度均为 0.10 mol·L-1，试按 pH 由小到大的顺序排列起来。
解：根据题意可得，这些物质的 pH 的大小顺序由小到大为： HBr ， NH4Br ， NaBr ， (NH4 )2 CO3 ， Na2CO3 ， Na3PO4 。
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则
。
（8）对于强酸溶液 pH=2.00，则 H+浓度为
对于强碱溶液 pH=13.00，即 pOH=1.00，则 OH-浓度为
该强酸强碱混合后发生中和反应，由于 c（（>O（（H
为
c H ，所以碱过剩，则碱的浓度
5.阿司匹林的有效成分是有
，其
在水中溶
解 0.65g 乙酰水杨酸，最后稀释至 65mL。计算该溶液的 pH。
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混合；
（6）混合等体积的
（7）将 pH 为 8.00 和 10.00 的 NaOH 溶液等体积混合；
（8）将 pH 为 2.00 的强酸和 pH 为 13.00 的强碱溶液等体积混合。
解：（1）因为在
50℃与
解： HC9H7O4 的相对分子质量为 M 180ggmol 1
则溶解的 HC9H7O4 的物质的量为
n （（ 0.65 180
mol 0.0036mol
在水中溶解的浓度为
c0( HC9H7O4 )
0. 0036 65 103
mol gL- 1=
0. 056
mol gL- 1
HC9H7O4 在水中达到解离平衡时有
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5.2 课后习题详解
1.写出下列各酸的共轭碱： 解：它们的共轭碱依次为：
2.写出下列各碱的共轭酸：
解：它们的共轭酸依次为：
HCOOH
，
PH
4
，
HClO
，
HS
，
HCO3
，
H
2 SO3
，
HP2O73 ， HC2O4 ， C2H4(N)(H（ 2
平衡常数表达式为
解得 6.麻黄素
故溶液中 H+浓度为 。
是一种碱，被用于鼻喷雾剂，以减轻充血
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台
（1）写出麻黄素与水反应的离子方程式，即麻黄素这种弱碱的解离反应方程式；
（2）写出麻黄素的共轭酸，并计算其 值。
解：（1）根据题意可知，麻黄素是一种弱碱，则在水中发生电离，即其与水反应的 离子
NH3
，
CH
3
NH
3
。
3.根据酸碱质子理论，确定以水为溶剂时下列物种哪些是酸，哪些是碱，哪些是两性 物质：
解：属于酸性的物质： 属于碱性的物质： 属于两性的物质：
4.计算下列溶液的 pH：
（1）50℃纯水和 100℃纯水；
（2）0.20
（3）
（4）将 50mL
HI 稀释至 1.0L；
（5）将 100mol
100℃下
K
w
的大小相差较大，所以需查出两个温度下的
K
w
（2）溶液中 c（（ H =0.2molgL1 ， pH lg c（（ H =0.7
（3）根据题意可得，溶液中
，所以
故
。
（4）稀释后，溶液中 H+的浓度为
故
。
（5）两种强酸混合后，溶液中 H+浓度为：
故
。
（6）强酸强碱混合后首先会发生中和反应，溶液的 pH 的大小取决于混合后剩余的
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8.确定下列反应中的共轭酸碱对，计算反应的标准平衡常数并判断在标准状态下反应
进行的方向。
解：下列各反应的共轭酸碱对与平衡常数如下：
反应正向进行。
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9.在 298K 时，已知 0.10 mol·L-1 的某一元弱酸水溶液的 pH 为 3.00 试计算： （1）该酸的解离常数 （2）该酸的解离度 α； （3）将该酸溶液稀释一倍后的 a 及 pH。
酸碱的浓度大小。已知
体积增大一倍，则混合液中 HCl 的浓度为
，且中和反应后，溶液
故 pH l g( 5. 0 102) 1. 30 。
（7）pH=8.00 的 NaOH 溶液中， 当 pH=10.00 时， 两种溶液等体积混合后，浓度减半，即
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13.染料溴甲基蓝（缩写为 HBb）是一元弱酸：
加 NaOH 溶液时，上述平衡向何方移动?该染料酸（HBb）为黄色，其共轭碱 是蓝色。在 NaOH 溶液中滴加 HBb 指示剂，显何种颜色?
解：加入氢氧化钠后，氢氧根离子与氢离子反应生成水，从而使得平衡向正反应方向
12.计算下列盐溶液的 pH：
解：（1）盐得水解方程平衡为
即
解得
则溶液中氢氧根的浓度即 pH 值为
。
（2）多元弱碱离子只需计算其一级水解，而不需要计算其二级水解，因为二级水解太
弱，则
即 解得
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则溶液的氢氧根浓度和 pH台值为
解：（1） pH 3 ，则 c（（1H0 3molgL1 ，电离方程为
则酸的解离常数为
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（2）酸的解离度为
（3）当该溶液被稀释一倍后，未解离前 函数，故 HA 浓度变化，而 不变。 故稀释后的解离常数为
，因 仅是温度的
10.写出下列各种盐水解反应的离子方程式，并判断这些盐溶液的 pH 大于 7，等于 7，还是小于 7。
方程式为：
。
7.水杨酸
是二元弱酸。25℃下，
有时可用它作为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
溶液中平衡时各物种
的浓度和 pH。 解：根据题意可知，水杨酸是二元弱酸，则其电离过程应分两步进行：
因
很小，令
则平衡时，
故
。
，解得
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