【分析化学】第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法习题及解答解析

《酸碱平衡》习题答案1. 计算pH=5.00时，0.10mol·L -1的HAc 溶液中各型体的分布系数及平衡浓度。

解：()36.01076.11010][][500.500.5=×+=+=−−−++θδa r r K H H HAc ()()()1036.036.010.0−⋅=×=⋅=L mol HAc c HAc c r δ()()64.036.0111=−=−=−HAc Ac δδ()()()11064.064.010.0−−−⋅=×=⋅=L mol Ac c Ac c r δ2. 计算0.10mol·L -1的HCOONH 4溶液的pH 。

解：由于HCOO -和NH 4+分别为弱碱和弱酸，此溶液为两性溶液体系，其中：()()()5143441077.110/1077.1−−+−×==×=NH K K NHK HCOOH K b w a aθθθ所以，根据两性物质溶液体系pH 计算公式可得：()()500.6 1077.1101077.1lg lg 51444=×××−=−=−−−+NH K HCOOH K pH a aθθ* 两性物质溶液体系pH 计算公式中涉及到的两个平衡常数均是酸的解离常数。

* 根据有效数字修约规则，本题计算结果需要保留有效数字三位，也就是6.500。

3. 欲配置pH=5.00的缓冲溶液，现有0.1mol·L -1的HAc 溶液100mL ，应加0.1mol·L -1的NaOH 溶液多少毫升？解：设需要加0.1mol·L -1的NaOH 溶液x mL ， 则根据缓冲溶液体系pH 计算公式可得：()()()()()()()()()00.5 101.0101001.0101.0lg1076.1lg lg lg ][][lg3335=××−××××+×−=−+=+=+=−−−−−−x x NaOH V NaOH c HAc V HAc c NaOH V NaOH c pK HA n A n pK HA A pK pH r r r a a rr a θθθ解方程得到：()()mL mL x 2106.064×≈=4. 取50mL0.10mol·L -1的某一元弱酸溶液，与20mL0.10mol·L -1的NaOH 溶液混合，稀释到100mL ，测得此溶液的pH=5.25，求此一元弱酸的θa K 。

第六章 酸碱平衡和酸碱滴定法6-1根据下列反应，标出共轭酸碱对。

（1） H 2O + H 2O == H 3O + + OH -（2） HAc + H 2O == H 3O + + Ac -（3） H 3PO 4 + OH - == H 2PO 4- + H 2O（4） CN - + H 2O == HCN + OH -共轭酸碱对为：(1)H 3O +—H 2OH 2O—OH - (2)HAc—Ac -H 3O +—H 2O (3)H 3PO 4—H 2PO 4-H 2O—OH - (4)HCN—CN -H 2O—OH -6-2 指出下列物质中的共轭酸、共轭碱，并按照强弱顺序排列起来：HAc ，Ac -；NH 4+，NH 3；HF ，F -；H 3PO 4，H 2PO 4-；H 2S ，HS -。

共轭酸为：HAc 、NH 4+、HF 、H 3PO 4、H 2S共轭碱为：Ac - 、NH 3、 F -、H 2PO 4-、HS-共轭酸强弱顺序为：H 3PO 4、HF 、HAc 、H 2S 、NH 4+共轭碱强弱顺序为：NH 3、HS -、Ac -、F -、H 2PO 4-6-3已知下列各弱酸的pK a θ和弱碱的pK b θ值，求它们的共轭碱和共轭酸的pK b θ和pK a θ。

(1) pK b θ = 4.69(2) pK b θ = 4.75 (3) pK b θ = 10.25 (4) pK a θ = 4.666-4 计算0.10mol • L -1甲酸(HCOOH)溶液的pH 及其离解度。

解：c /K a θ>500134a L mol 102.41077.11.0)H (---+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝2.38 %2.4%10010.0102.4%100)H (3=⨯⨯=⨯=α-+c c6-5 计算下列溶液的pH 。

(1) 0.05 mol • L -1 HCl (2) 0.10 mol • L -1 CH 2ClCOOH (3) 0.10 mol • L -1 NH 3• H 2O(4) 0.10 mol • L -1 CH 3COOH (5) 0.10 mol • L -1CH 2ClCOOH (6) 0.50 mol • L -1Na 2CO 3(7) 0.10 mol • L -1 NH 4Ac (8) 0.20 mol • L -1 Na 2HPO 4（1）解：c (H +) = 0.050 mol.L -1pH ＝1.30 （2）解：K a θ = 1.4×10-3 c /K a θ＝0.1/1.4×10-3<500123a L mol 1018.1104.11.0)H (---θ+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝1.93（3）解：K b θ = 1.77×10-5c /K b θ＝0.1/1.77×10-5>500135b L mol 1033.11077.11.0)OH (---θ-⋅⨯=⨯⨯==cK c pOH ＝2.88 pH ＝11.12（4）解：K a θ = 1.76×10-5c /K a θ＝0.1/1.76×10-5>500135a L mol 1033.11076.11.0)H (---θ+⋅⨯=⨯⨯==cK c pH ＝2.88（5）解： 41114a2w b11078.11061.5100.1---θθθ⨯=⨯⨯==K K Kc /K b1θ＝0.20/1.78×10-4>500134b1L mol 1097.51078.12.0)OH (---θ-⋅⨯=⨯⨯==cK c pOH ＝2.22 pH ＝11.78（6）解：191172a 1a L mol 1091.41061.51030.4)H (----θθ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K cpH ＝8.31 （7）解：17510a 4a L mol 100.11076.11064.5)HAc ()NH ()H (----θ+θ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K c pH ＝7.00（8）解：1101383a 2a L mol 102.1102.21023.6)H (----θθ+⋅⨯=⨯⨯⨯=⋅=K K cpH=9.926-6 计算室温下饱和CO 2水溶液（即0.04 mol • L -1 HCl ）中c (H +), c (HCO 3-), c (CO 32-)。

第六章酸碱滴定萧生手打必属精品1．写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答：H2O的共轭碱为OH-；；H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；H2PO4-的共轭碱为HPO42-；HCO3-的共轭碱为CO32-；；C6H5OH的共轭碱为C6H5O-；C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2；HS-的共轭碱为S2-；Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。

2. 写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，C u(H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，R—NHCH2COO-，COO-C O O-。

答：H2O的共轭酸为H+；NO3-的共轭酸为HNO3；HSO4-的共轭酸为H2SO4；S2的共轭酸为HS-；C6H5O-的共轭酸为C6H5OHC u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+；(CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+；R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH，COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3．根据物料平衡和电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3，（2）NH4HCO3溶液的PBE，浓度为c（mol·L-1）。

答：（1）MBE：[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-]（2）MBE：[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]$4．写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为c（mol·L-1）。

第六章酸碱滴定萧生手打必属精品1．写出下列各酸的共轭碱：H2O，H2C2O4，H2PO4-，HCO3-，C6H5OH，C6H5NH3+，HS-，Fe(H2O)63+,R-NH+CH2COOH.答：H2O的共轭碱为OH-；；H2C2O4的共轭碱为HC2O4-；H2PO4-的共轭碱为HPO42-；HCO3-的共轭碱为CO32-；；C6H5OH的共轭碱为C6H5O-；C6H5NH3+的共轭碱为C6H5NH2；HS-的共轭碱为S2-；Fe(H2O)63+的共轭碱为Fe(H2O)5(OH)2+；R-NH2+CH2COOH的共轭碱为R-NHCH2COOH。

2. 写出下列各碱的共轭酸：H2O,NO3-，HSO4-，S2-，C6H5O-，C u(H2O)2(OH)2，(CH2)6N4，R—NHCH2COO-，COO-C O O-。

答：H2O的共轭酸为H+；NO3-的共轭酸为HNO3；HSO4-的共轭酸为H2SO4；S2的共轭酸为HS-；C6H5O-的共轭酸为C6H5OHC u(H2O)2(OH)2的共轭酸为Cu(H2O)3(OH)+； (CH2)6N4的共轭酸为(CH2)4N4H+；R—NHCH2COO-的共轭酸为R—NHCHCOOH，COO-C O O-的共轭酸为COO-C O O-H3．根据物料平衡和电荷平衡写出（1）(NH4)2CO3，（2）NH4HCO3溶液的PBE，浓度为c （mol·L-1）。

答：（1）MBE：[NH4+]+[NH3]=2c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-]（2）MBE：[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=cCBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]PBE：[H+]+[H2CO3]=[NH3]+[OH-]+[CO32-]$4．写出下列酸碱组分的MBE、CEB和PBE（设定质子参考水准直接写出），浓度为 c （mol·L-1）。

第六章酸碱滴定法练习题参考答案1．凡是能（给出）质子的物质是酸；凡是能（接受）质子的物质是碱。

2．各类酸碱反应共同的实质是（两对共轭酸碱对之间的质子转移反应）。

3．H2PO4－的共轭碱是（B）（A）H3PO4（B）HPO42－（C）PO43－（D）OH－4．NH3的共轭酸是（C）（A）NH2－（B）NH2OH2－（C）NH4+（D）NH4OH5．按质子理论，Na2HPO4是（D）（A）中性物质（B）酸性物质（C）碱性物质（D）两性物质6. 下列物质中属于两性物质的是( C)(A) H2CO3(B) 氨基乙酸盐(C) 氨基乙酸(D) 氨基乙酸钠7．根据酸碱质子理论，物质给出质子的能力越强，酸性就越（强），其共轭碱的碱性就越（弱）。

8. 相同浓度的CO32-、S2-、C2O42-三种碱性物质水溶液, 其碱性强弱(由大至小)的顺序是( C)(已知H2CO3p K a1 = 6.38 p K a2 = 10.25H2S p K a1 = 6.88 p K a2 = 14.15H2C2O4p K a1 = 1.22 p K a2 = 4.19 )(A) CO32->S2->C2O42-(B) S2->C2O42->CO32-(C) S2->CO32->C2O42-(D) C2O42->S2->CO32-9．共轭酸碱对的K a与K b的关系是（B）（A）K a K b = 1 （B）K a K b =K w（C）K a/K b =K w（D）K b /K a =K w10．对于三元酸，K a1.（K b3）=K w。

11．NH3的K b=1.8×10－5，则其共轭酸为（NH4+）的K a为（5.6×10－10）。

12. 以下平衡式的英文缩写分别是(请填A,B,C)。

(1) 物料平衡式（B）（A）PBE(2) 电荷平衡式（C）（B）MBE(3) 质子平衡式（A）（C）CBE13．给出NaH2PO4溶液的质子条件式时，一般以（H2PO4-）和（H2O）为零水准。

第六章酸碱平衡和酸碱滴定法习题测验答案第六章酸碱平衡和酸碱滴定法习题6-1 根据下列反应，标出共轭酸碱对(1) H2O + H 2O = H 3。

+ + OH-(2) HAc + H 2O = H3O+ + Ac-(3) H 3PO4 + OH- = H2PO4- + H2O(4) CN- + H2O = HCN + OH -解：共轭酸碱对为H3O+—H2O H2O—OH-HAc —Ac-H3O+—H2OH3PO4—H2PO4-H2O—OH-HCN —CN-H2O —OH-HAc，Ac-；NH3；HF,习题6-2指出下列物质中的共轭酸、共轭碱，并按照强弱顺序排列起来:F-；H3PO4, H2PO4 ；H2S, HS-解：共轭酸为：HAc、NH 4、HF、H3PO4、H2S共轭碱为：Ac-、NH3、F-、H2PO4、HS-共轭酸强弱顺序为：H3PO4、HF、HAc、H2S、NH 4共轭碱强弱顺序为：NH3、HS-、Ac-、F-、H2PO4习题6-3已知下列各弱酸的pK；和弱碱pK b e的值，求它们的共轭碱和共轭酸的pK b e和PK；(1) HCN pK =9.31 (2)NH4+pK；=9.25A A(3)HCOOH pK ；=3.75 (4)苯胺pK ；= 9.34解：(1) PK：= =4.69(2) pK；= =4.75(3) PK：= =10.25(4) PK a =4.66习题6-4计算0.10 mol L-1甲酸(HCOOH)溶液的pH及其离解度。

解：c/K；e>500c(H ) cK；e0.10 1.77 10 4 4.2 10 3(mol L 1)pH = 2.38c(H )/c (4.2 10 3)/0.10 100% 4.2%习题6-5计算下列溶液的pH(1) 0.050 mol .L-1 HCl (3) 0.10 mol L-1 NH3 H2O (2) 0.10 mol .L-1 CH2CICOOH⑷ 0.10 mol.L-1 CH3COOH(5) 0.20 mol L-1W2CO3 (7) 0.10 mol L-1 NH4A C (6) 0.50 mol .L-1 NaHCO 3 (8) 0.20 mol L-1 Na2HPO4解：(1) C(H+) = 0.050 mol L-1pH = 1.30⑵K a9= 1.4 W-3C(H+) =1.2 1Q-2 mol L-1pH = 1.92⑶C(OH-) = 1.3 10-3 mol.LpOH =2.89 pH=11.11⑷C(H+) = 1.3 1W3 mol.L-1pH = 2.899K b1= 1.78 W-4C(OH-) = 6.0 1W3 mol.L-pOH =2.22 pH =11.78(6)C(H+) = 4.9 1W9 mol.L-1pH = 8.31(7)pH=7.00(8)C(H+)=**************pH = 9.92习题6-6 计算室温下饱和CO2 水溶液(即0.0400 mol.L-1)中，C(H+), C(HCO 3 ),C(C O3-)A解: H2CO3 = H + + HCO 3 K a1= 4.30 10-7C(H+) =1.31 10-3 (mol.L-1)C( HCO 3) ~ C(H+) =1.31 10^ (mol.L-1)HCO 3= H+ +CO 3" K a；=5.61 氷0-11C(CO I")?K a；= 5.61 10-11 (mol.L-1)习题6-7欲配制pH=3的缓冲溶液，有下列三组共轭酸碱对(1)HCOOH-HCOO- (2)HA C-A C-(3) NH 4 -NH3问哪组较为合适？解: (1) HCOOH -HCOO- (pK；= 3.75)较为合适习题6-8往100.0mL0.10mol L-1H A C溶液中加入50.0mL0.10mol L-1NaOH溶液，求此混合液的pH。

思考题1. 根据酸碱质子理论，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？【答】酸碱质子理论：凡能放出质子(氢离子)的分子或离子都是酸，凡能与质子(氢离子)结合的分子或离子都是碱。

酸碱反应的实质是质子转移反应。

2. 根据酸碱电子理论，什么是酸？什么是碱？酸碱反应的实质是什么？【答】酸碱的电子理论：凡是能给出电子对的分子、离子或原子团都叫做碱，也叫做路易斯碱；凡是能接受电子对的分子、离子或原子团都叫做酸，也叫做路易斯酸。

酸碱反应的实质是配位键的形成并生成酸碱配合物。

3. 说明下列名词的意义：(1) 酸碱共轭对；(2) 两性物质；(3) 溶剂的质子自递反应；(4) 拉平效应和区分效应；(5) 酸的强度和酸度；(6) 稀释定律；(7) 分析浓度和平衡浓度；(8) 分布系数；(9) 质子平衡条件；(10) 同离子效应和盐效应；(11) 化学计量点和滴定终点；(12) 酸碱滴定突跃范围。

【答】(1) 质子酸失去一个质子变为质子碱，质子碱得到一个质子转为酸。

因一个质子的得失而相互转变的每一对酸碱就称为共轭酸碱对(2) 有些酸碱物质，在不同的酸碱共轭酸碱对中，有时是质子酸，有时是质子碱，把这类物质称为酸碱的两性物质。

如：HPO42－、H2PO4－、HS－、H2O等。

(3) 仅仅在溶剂分子之间发生的质子传递作用称为溶剂的质子自递反应，反应的平衡常数称为溶剂的质子自递常数。

(4) 拉平效应：在某溶剂中，不能区分酸性强弱的现象。

区分效应：在某溶剂中，能区分酸性强弱的现象。

(5) 酸的强度：表示给出质子的能力。

酸度：表示溶液中[H+]浓度或[OH－]浓度的大小。

通常以pH 或pOH表示。

(6) 弱电解质的解离度是随着浓度的减小而增大，这一规律就称为稀释定律。

(7) 在酸(或碱)的解离反应式中，当共轭酸碱对处于平衡状态时，溶液中存在着多种酸碱组分，这些组分的浓度称为平衡浓度，以[ ]表示；各组分平衡浓度之和称为分析浓度(或总浓度)，通常以c表示。