第5章 酸碱和酸碱反应
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无机化学精品课程习题库:第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第10章第11章第12章(1) 第12章(2)第13章第14章第15章第16章第17章第18章第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 > NaCNb NaAc> NaCl > NH4Ac > NaCNc NaCl > NH4Ac > NaAc> NaCNd NaCN > NaAc > NaCl>NH4Ac2.2 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NaFb HCN 和NaCNc HAc 和NaAcd 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 B2H6b CCl4c H2Od SO2Cl22.5 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 4.7b 7.3c 10.1d 9.82.7 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 HDb HCc HBd HA3.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. 填空题3. 1 1.4×10-2,2.8×10-33. 2 9.0 ,8.853. 3 不变,减小,增大3. 4 HClO4, HSO4-, NH +4 , H2S O4, C2H5OH, NH33. 5 8×10-8,7.103. 6 HAc—NaAC, 2:1 ; HCl—NaAC, 2:3 ; HAc—NaOH, 3:13. 7 1.4 ,HS-—S2-3. 8 3,8,133.93. 10 P , N4. 计算题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=3.100×10-7c(H3O+)=3.100×10-7 mol/dm-3pH=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CrO42−的共轭酸子水的产物,因而也是,CrO42−+H2O=HCrO 4 +OH2HCrO 4 =Cr2O 7 +H2OCrO42−更强的碱,优先与体系中最强的酸H3O+发生反应使平衡左移。
(2)引入的OH-,是个较,(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+。