第六章酸碱反应参考答案
P 142综合性思考题：
1、解：①稀释后)(10.01000
50020.01-?=?=L mol c BOH ∵500
/>θb B O H K c ∴可用最简式求算)(-OH c 即： θb K c OH c ?=
-)( 35101010.0)(---=?=OH c
)10lg (140.143---=-=pOH pH
=14.0-3=11.0
②加入NaOH 后:
c[NaOH]=c[BOH]=0.20×500/1000=0.10(mol.L -1)
此时可以只考虑NaOH 的解离：
∴c(OH -)=c[NaOH]=0.10(mol.L -1)
pH=14.0-pOH=14-(-lg0.1)
=14.0-1=13.0
③加入0.10mol/L500mL 弱酸后形成BOH~BA 缓冲体系：
BOH+HA=BA+H 2O
)(05.01000
5001.05002.0)(1-?=?-?=
L mol BOH c )(05.010005001.0)(1-?=?=L mol BA c s
b b
c c pK pOH lg -=θ )
()(l g )100.1lg(5BA c BOH c -?-=- 0.505
.005.0lg 5=-= pH=14-pOH=14-5.0=9.0
④加入0.20mol/L500mL 弱酸后形成弱酸弱碱盐体系：
BOH+HA=BA+H 2O 根据θθ21)(a a K K H c ?=+有：
87514210100.110
0.1100.1)(----+=????=?=θθθa b W K K K H c pH=-lg[H +]=-lg10-8=8
⑤加入0.40mol/L500mL 弱酸后形成HA~BA 缓冲体系：
反应式为：BOH+HA=BA+H 2O
)(10.01000
5002.05004.0)(1-?=?-?=L mol HA c )(10.01000
5002.0)()(1-?=?==L mol BOH c BA c s
a a c c pK pH lg -=θ )
()(lg )100.1lg(7BA c HA c -?-=- 0.71
.01.0lg 0.7=-= ⑥加入0.20mol.L -1500mLHCl 后，BOH+HCl=BCl+H 2O
)(10.01000
50020.0)()(1-+?=?==L mol HCl c B c 此时形成强酸弱碱盐体系：
9514
101010---===θθθ
b W a K K K ∵500/>+θ
a B K c ∴591010.010)()(--++=?=?=B c K H c a θ
pH=-lg(10-5)=5.0
⑦加入0.40mol.L -1500mLHCl 后，BOH+HCl=BCl+H 2O
)(10.01000
5002.050040.0)(1-?=?-?=L mol HCl c )(10.01000
50020.0)()(1-+?=?==L mol BOH c B c 此时以HCl 解离为主：
c （H +）=c （HCl ）=0.10
pH=-lg(0.1)=1.0
⑧当加入大量水稀释至BOH 浓度为 1.0×10-10mol.L -1时，可以仅仅考虑水的解离，此时
c(H)≈c(OH)=1.0×10-7(mol ·L -1)
pH=-lg(H +)=-lg(10-7)=7.0
2、解：①O
H HPO
224+---+OH PO H 42 O H
2-++OH H
O
H H P O
224+-+-+O H PO 334 质点量的大小为--->>34
4224PO PO H HPO ②A 、在体系中加入等体积0.10mol/L 的NaOH ，此时可组成Na 2HPO 4~Na 3PO 4缓冲溶液
B 、在体系中加入等体积德0.10 mol/L 的HCl ，此时可组成Na 2HPO 4~NaH 2PO 4缓冲溶液 ③可用酸式盐体系求算：θθ32)(a a K K H c ?=+
111381016.31010)(---+?=?=H c
pH=-lg(3.16×10-11)=10.5
④等体积0.10mol/L 的NaOH ，此时可组成
Na 2HPO 4~Na 3PO 4缓冲溶液
A 、决定溶液pH 的关键平衡过程为：
O
H HPO
224+-+-+O H PO 334 B 、抗酸成分：-34PO ；抗碱成分：-24HPO
C 、)/(05.0210.020.0)(24L mol V
V V HPO c =?-?=-
)/(05.0210.0)(34L mol V V PO c =?=- 根据盐酸
c lg c pK pH a -=θ有：
13)10(lg 0.05
05.0lg 133=-=-=-θa pK pH ⑤等体积加入0.10mol.L -1HCl 后，---+=+Cl PO H HCl HPO 4224
此时：)/(05.0210.020.0)(24L mol V
V V HPO c =?-?=-
)/(05.0210.0)()(42L mol V V HCl c PO H c =?==- 组成H 2PO 4-~HPO 42-缓冲溶液
根据盐酸c lg
c pK pH a -=θ有： 8)10(lg 0.05
05.0lg 82=-=-=-θa pK pH ⑥等体积加入0.10mol.L -1HCl 后，---+=+Cl PO H HCl HPO 4224
完全反应生成H 2PO 42，此时可用酸式盐计算：
θθ21)(a a K K H c ?=+
6831016.31010---?=?=
pH=-lg(3.16×10-6)=5.5
⑦等体积加入0.20mol/LNaOH 后，反应为：
O H PO OH HPO 2344+=+---
此时体系为多元弱酸盐体系Na 3PO 4
O H PO
234+---+OH HPO 24
)(10.0220.0)()(134--?===L mol V
V NaOH c PO c 11314
31101010---===θθθ
a W
b K K K ∵500/)(134<-θb K PO
c ,所以可用求根公式计算：
2)
(4)()(34121--?++-=PO c K K K OH c b b b θθθ
2
1.0104)10(101211??++-=--- =0.0618(mol.L -1)
pH=14-pOH=14-(-lg0.0618)
=14-1.21=12.79
P 123
2、解：方法1： ∵1mol 的任何理想气体在标准状况下所占的体积都为22.4L ， ∴11.2L 气体的)(5.04
.222.113mol n NH == 配成1L 溶液，浓度为：
)(5.01/5.01-?==L mol L mol c b
∵500/>θb b K c ，可用近似公式计算：
即：35)
(1097.25.01077.1--?=??=?=-b b OH c K c θ ∴ 47.111097.2lg 14143=?-=-=-pOH pH
方法2： 标态下：10011.20.458.314298PV
nRT n mol ?=?==? 10.45/10.45b c mol L -∴==?
∵500/>θb b
K c ，可用近似公式计算： 即：35)(1082.245.01077.1--?=??=?=-b b OH c K c
θ ∴45.111082.2lg 14143=?-=-=-pOH pH
3、解：①未加NH 4Ac 前，HAc 浓度为0.1mol/L ∵c(HAc)/K a θ>500，可用最简式计算： 溶液的HAc
a c K H ?=+θ][ =1.33×10-3 (mol/L)
pH 1=2.87 电离度%1001
.01033.1%100][][3
1??=?=-+HAc H α = 1.33%
②加入NH 4Ac ， NH 4Ac 溶解后
).(1.0177/7.7/][1444-===L mol V
M W Ac NH Ac
NH Ac NH 此时组成HAc~NH 4Ac 混合溶液 溶液中[HAc]=0.1mol/L ，[A c －]=[NH 4Ac]=0.1mol/L
依题意有： HAc H + + Ac －
平衡时： 0.1-x x 0.1+x ]1.0[]1.0[][][][x x x HAc Ac H K a -+?=?=-+θ
∵c(HAc)/K a θ>500且有大量的Ac -
，产生同离子效应，故离解的x 很小，∴0.1-x ≈0.1+x ≈0.1 ∴[H +]=x= K a θ.0.1/0.1=1.78×10-5(mol/L)
pH 2=4.75
电离度%1001
.01078.1%100][][5
2??=?=-+HAc H α =0.0178%
由计算结果可看出，加入NH 4Ac 后，因为产生同离子效应，使得HAc 的解离度降低，pH 值增大。
4、解：① ∵500)(/>HClO K c a a θ， 111069.4)(-?=HClO K a θ
∴可用近似公式计算：
即：)(1017.21.01069.4)(1611---+??=??=?=L mol c K H
c a a θ 66.517.2lg 61017.2lg 6=-=?-=-pH
②NaOH 为强电解质，其离解的)(105)()(15---??==L mol NaOH c OH
c 70.930.414)105lg (14145=-=?--=-=-pOH pH
③混合后：)(05.020
1010.01020.0)(123-?=?-?=?L mol O H NH c
)(05.0201010.0)(14-+?=?=L mol NH c 故可组成Cl NH O H NH 423~?，可用缓冲液的计算公式计算：
根据s b
b c c pK pOH lg
-=θ可得： 75.405
.005.0lg 75.4=-=pOH ∴
25.975.414=-=pH ④混合后：)(5.040
100.1300.1)(1-?=?-?=L mol HAc c )(25.040
100.1)(1--?=?=L mol Ac c 故可组成NaAc HAc ~缓冲溶液，可用缓冲液的计算公式计算： s a
a c c pK pH lg -=θ
45.42lg 75.425
.05.0lg 75.4=-=-=pH 8、解：根据定义，共轭酸为某物质获得一个氢质子后所得的产物： SO 42－~4HSO - HSO 3－~23H SO HS －~2H S H 2PO 4－~34H PO NH 3~4NH +
10、解： ①HLac+HCO 3－H 2CO 3+Lac －
定温，平衡时有： )()()()(332--??=HCO c HLac c CO H c Lac c K θ
当分子分母同乘以)(+H c 得：
)()()()()()(332++--???=H c H c HCO c HLac c CO H c Lac c K θ
374)(1)1095.110
3.410
4.832?=??==--θθCO H a HLac K K ②血液中的-332HCO CO H 和组成-3
32~HCO CO H 缓冲溶液，故可应用缓冲液的公式s a
a c c pK pH lg -=θ计算pH ：
即：42.7027.00024.0lg 37.6)()(lg
3321=-=-=-HCO c CO H c pK pH a θ ③加入0.0005mol·L －1HLac 后：
0005.00024.0)(32+=CO H c
0005.0027.0)(3-=-HCO c 0005.0027.00005.00024.0lg 37.6)
()(lg 3321-+-=-=-HCO c CO H c pK pH a θ 33.7)96.0(37.6=--=
12、解：①根据
1±=θa pK pH 可知： 50.5~50.7150.61=±=±=pH pK a θ
681016.3~1016.3--??=θa K
∵(CH 3)2AsO 2H 的71040.6-?=θa K 恰好落在缓冲液的pH 范围，故选(CH 3)2AsO 2H 来配
制pH=6.50的缓冲溶液。
②根据s a
a c c pK pH lg -=θ求出缓冲液的缓冲比s a c c ：
50.6lg 1047.67=-?=-s
a c c p pH 31.050.619.6lg -=-=s
a c c S a S
a c c c c 49.049.0=?= 又根据题意有：)(11-?=+L mol c c s a
解得：)(67.01-?=L mol c S
，)(33.01-?=L mol c a 32322()()CH AsOOH NaOH CH AsOONa H O +→+
混合后： 0.33 0 0.67
混合前： 0.33+0.67 0.67 0
∴AsOOH CH 23)(：)(138138)67.033.0(]A sO O H )CH [(]A sO O H )CH [(2323g M n W
=?+=?=混前 N a O H ： )(8.264067.0)(N aO H g NaOH M n W =?=?=）混前（
13、选择正确答案的序号填入括号内
⑴解：首先定型：pH=10，应选碱性缓冲对
根据pOH=14-10.0=4.00，
1±=θb pK pOH 可得： 0.3~0.5100.41=±=±=pOH pK b θ
查表： A ：76.4=θa pK B ：75.3=θa pK
C ：
18.21=θa pK D 、75.4=θb pK ∵D 、75.4=θb pK 恰好落在配制的缓冲溶液范围 ∴选D 、NH 3·H 2O —NH 4Cl
⑵ 解：选B 、4.8.∵等体积混合后，HAc 和NaAc 稀释的倍数相同，即S a c c 不变， 根据：b a
b c c pK pH lg -=θ，可知pH 不变，故选B 、4.8.
⑶ 解： 依题意有： O H NH 23?-++OH NH 4
稀释前： c
稀释后：
c ?2
1 平衡时： x c b -?21 x x 2/)2
1()(θθb b b b K c c K OH c x ?=??≈=- 故应选B 、
2θb cK ⑷解：选 B 。 缓冲比＝1.浓度大，缓冲容量较大。
⑸解：选C 、0.2mol·L －1HCl ∵强碱弱酸盐水解O H S 22+---+OH HS 加NaOH 时，平衡左移，)(2-S
c ↗，加HCl 平衡右移，)(2-S c ↘ ∴ 选C 、加入0.2mol·L －1HCl 时S 2－离子浓度才最小。
⑹解：选A 、[Al(H 2O)3(OH)3].根据定义：某物质失去一个氢质子后所得的产物即为该物质的共轭碱。∵
[Al(H 2O)4(OH)2]＋=[Al(H 2O)3(OH)3]+H +
，∴选A 。
⑺解：选C 、与浓度无关，.根据定义：与温度有关P 60