湖南理工学院无机化学课件之复习题第四章--酸碱平衡与酸碱滴定4
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湖南理工学院无机化学课件之复习题综合复习题及答案综合复习题部分一、选择题 1. 含有Cl-和Br-的混合溶液,欲使Br-氧化为Br2而不使Cl-氧化,应选择( )(A) SnCl4 (B) K2Cr2O7 (C) KMnO4 (D) Fe3+ 2. 已知下列反应的平衡常数PbSO4(S) PbS(S) 反应PbSO4+S2-Pb2++SO42-Ksp(1) Pb2++S2-Ksp(2) PbS+SO4- 的K 为( ) (A) KSP(1) . Ksp(2) (B) Ksp(1) /Ksp(2) (C) Ksp(2) /Ksp(1) (D) ( Ksp(1) /Ksp(2) )2 3. ·L-1的H2CO3的水溶液, K1﹑K2分别为它的电离常数,该溶液的c(H+)浓度和c(CO32-)的浓度分别为:( ) (A) (C) K1?, K1(B) K1? , K2? K1?K2? , K2(D) K1? , K2 4. 已知某一元弱酸的浓度为c,用等体积的水稀释后,溶液的c(H+)浓度为( ) cKa (B) c221(C) Ka?c(D) 2Ka?c 2(A) 5. ??CrO272?/Cr3?的数值随pH的升高而(A) 增大(B) 不变(C) 减少(D) 无法判断 6. 用AgNO3处理[Fe(H2O)5Cl]Br溶液,产生的沉淀主要是( ) (A) AgBr(B) AgCl 1 (C) AgBr和AgCl (D) Fe(OH)3 7. 下列情况中能溶解AgCl最多的是( ) Kf[Ag(NH3)2+](A) 1L水(B) mol·L-1NH3·H2O (C) mol·L-1KCN(D) mol·L-1 HCl 8. mol·L-1Na2SO4溶液中加入mol·L-1的BaCl2溶液后,溶液中SO42-离子的浓度为[Ksp(BaSO4)=] ( ) (A) >10-5 mol·L-1 (B) <10-5 mol·L-1 (C) =10-5 mol·L-1(D) =10-4 mol·L-1 9. Pb2+离子的价电子层结构是6s26p25s25p26s2 5s25p65d106s2 10. 在一个多电子原子中,具有下列各套量子数的电子,能量最大的电子具有的量子数是(A) 3,2,+1,+1/2(B) 2,1,+1,-1/2(C) 3,1,0,-1/2(D) 3,1,-1,+1/2 11. 密闭容器中,A﹑B﹑C三种气体建立化学平衡,它们的反应是A+B在相同温度如果体积缩小2/3,则平衡常数Kp为原来的(A) 3倍(B) 9倍(C) 2倍(D) 不变12. 对于一个化学反应来说,下列哪一种是正确的?(A) △rGm越负,反应速度越快(B) △rHm越负,反应速度越快(C) 活化能越大, 反应速度越快(D) 活化能越小, 反应速度越快??13. 已知FeO(S) + C(S) = CO(q) + Fe(S) 反应的?rHm为正, ?rSm为正,下列说C, 法正确的是 2 (A) 低温下自发过程,高温下非自发过程(B) 任何温度下均为非自发过程(C) 高温下自发过程,底温下非自发过程(D) 任何温度下均为自发过程14. Kw的值是(18 C),(25 C), 此可推断出( ) o o(A)水的电离是吸热的(B) 水的pH值25 C时大于15 C时o o(C) 18 C时, c(OH-)=(D) 仅在25 C时水才为中性o o 15. 用配位滴定法测定石灰石中CaO的含量,经四次平行测定,得X=%,若真实含量为%,则%-%=+%,称为(A) 绝对偏差(B)相对偏差(C) 绝对误差(D)相对误差16. 用计算器算得规则,结果应为(A) ? 1 ,按有效数字运算??(B) (C)(D)17. 测定CaCO3的含量时,加入一定量过量的HCl标准溶液与其完全反应,过量部分HCl用NaOH溶液滴定,此滴定方式属。
电离平衡:总题数为:991. (本题难度系数15) 1.0dm3 0.10 mol • dm-3 H2CO3溶液用等体积水稀释后,溶液中浓度为(H2CO3:K a,1 = 4.3 × 10-7 , K a,2 = 5.6 × 10-11) ( )A 2.8 × 10-2 mol • dm-3B 5.6 × 10-11 mol • dm-3C 4.3 × 10-7 mol • dm-3D 7.6 × 10-6 mol • dm-32. (本题难度系数30) pH=1.0和pH=3.0两种强酸溶液等体积混合后溶液的pH值是()A 0.3B 1.0C 1.3D 1.53. (本题难度系数30)CaF2的K sp=3.9×10-11, 在F-离子浓度为3.0 mol • dm-3的溶液中,Ca2+离子可能的最高浓度为()A 1.3 × 10-11 mol • dm-3B 4.3 × 10-12 mol • dm-3C 2.0 × 10-6 mol • dm-3D 6.2 × 10-6 mol • dm-34. (本题难度系数30)配制pH=7的缓冲溶液时,选择最合适的缓冲对是()(K=1.8×10-5, =1.8×10-5;H3PO4:K a,1 = 7.52×10-3,K a,2 = 6.23×10-8,K a,3 = 4.4×10--13H2CO3:K a,1 = 4.30×10-7,K a,2 = 5.61×10-11)A HAc-NaAcB NH3-NH4ClC NaH2PO4-Na2HPO4D NaHCO3-Na2CO3A 4.85B 5.15C 9.15D 8.855. (本题难度系数15) 0.2 mol • dm-3甲酸溶液中有3.2%的甲酸电离,它的电离常数是()A 9.6 × 10-3B 4.8 × 10-5C 1.25× 10-6D 2.1 × 10-46. (本题难度系数15) K w的值是0.64 × 10(18℃)和1.00 × 10-14(25℃),下列说法中正确的是 ( )A 水的电离是放热过程B 水的pH值在25℃时大于在18℃C 在18℃时,水中氢氧根离子的浓度是0.8 × 10-7 mol • dm-3D 仅在25℃时,水才是中性的7. (本题难度系数30)BaF2在0.4mol • dm-3NaF溶液中的溶解度为()(K=2.4 × 10-5,忽略F-水解)A 1.5 × 10-4 mol • dm-3B 6.0 × 10-5 mol • dm-3C 3.8 × 10-6 mol • dm-3D 9.6 × 10-6 mol • dm-38. (本题难度系数15) 下列溶液中不能组成缓冲溶液的是()A NH3和NH4ClB H2PO和HPOC HCl和过量的氨水D氨水和过量的HCl9. (本题难度系数15) 根据酸碱质子理论,下列各离子中,既可做酸,又可做碱的是()A H3O+B COC NHD [Fe (H2O)4(OH)2]+10. (本题难度系数15)下列各组混合液中,能作为缓冲溶液的是()A 10 cm3 0.2 mol • dm-3 HCl和10 cm3 0.1 mol • dm-3 NaClB 10 cm3 0.2 mol • dm-3 HAc和10 cm3 0.1 mol • dm-3 NaOHC 10 cm3 0.2 mol • dm-3 HAc和10 cm3 0.3 mol • dm-3 NaOHD 10 cm3 0.2 mol • dm-3 HCl和10 cm3 0.2 mol • dm-3 NaOH11. (本题难度系数30)在0.10 dm30.10 mol • dm-3 HAc溶液中,加入0.10 mol NaCl晶体,溶液的 pH将会()A 升高B降低 C 不变 D 无法判断12. (本题难度系数30)把100 cm3 0.1 mol • dm-3 HCN (K a = 4.9 × 10-10)溶液稀释到400 cm-3,氢离子浓度约为原来的()A 1/2倍B 1/4倍C 2倍D 4倍13. (本题难度系数15)已知:H2CO3的K1 = 4.7 × 10-7,K2 = 5.6 × 10-11;NH3的K1 = 1.8 × 10-5,HAc的K a = 1.8 × 10-5,现需配制pH = 9的缓冲溶液,应选用最好的缓冲对是()A H2CO3—NaHCO3B NaHCO3—Na2CO3C NH3—NH4ClD HAc—NaAc14. (难度系数30)已知AgCl的K sp= 1.8 × 10-10,Ag2CrO4的K sp= 1.1 × 10-12, Mg (OH)的K sp= 7.04 × 10-11,Al (OH)3的K sp=2 × 10-32。
湖南理工学院无机化学课件之复习题第四章酸碱平衡与酸碱滴定4第四章酸碱平衡与酸碱滴定习题5(酸碱平衡)1 指出下列各酸的共轭碱:HAc, H2CO3,HCO3- ,H3PO4, H2PO4-, NH4+, H2S ,HS-解:HAc―Ac-,H2CO3―HCO3-,HCO3- ―CO32-,H3PO4―H2PO4-,H2PO4-―HPO42-,NH4+―NH3,H2S―HS-,HS- -S2-。
2 指出下列各碱的共轭酸:Ac-, CO32- ,PO43-,HPO42- ,S2- ,NH3 ,CN-,OH-。
解:Ac- ―HAc,CO32-―HCO3-,PO43-―HPO42-,HPO42-―H2PO4-,S2-―HS-,NH3―NH4+,CN- ―HCN, OH-― H2O。
3 根据下列反应,标出共轭酸碱对。
(1) H2O+H2O?H3O++OH- (2) HAc+H2O?H3O+Ac-(3) H3PO4+OH-?H2PO4-+H2O (4)CN-+H2O?HCN+H2O 解:酸―共轭碱碱―共轭酸(1)H2O―OH- H2O―H3O+ (2)HAc―Ac- H2O―H3O+ (3)H3PO4―H2PO42- OH-―H2O (4)H2O―OH- CN-――HCN4 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-;NH4+,NH3;HF,F-;H3PO4,H2PO4-;H2S,HS-。
解:共轭酸、共轭碱强弱的排列顺序为:共轭酸:H3PO4>HF>HAc>H2S>NH4+ 共轭碱:H2PO42-<F-<Ac-<HS-<NH35已知下列各酸的pKa和弱碱的pKb值,求它们的共轭碱和共轭酸的pKb和pKa(1)HCN pKa=9.31 (2) NH4+ pKa=9.25 (3) HCOOH pKa=3.75(4) 苯胺 pKb=9.34 解:因为Ka・Kb = Kw 所以pKa+ pKb= pKw.=14(1) Kb = 14 �C 9.31 = 4.69 (2) Kb = 14 �C 9.25 = 4.75 (3)Kb = 14 �C 3.75 = 10.25 (4) Ka = 14 �C 9.34 = 4.666 计算0.10mol?L-1甲酸(HCOOH)溶液的pH值及其离解度。
第四章酸碱平衡和酸碱滴定法一填空题1 在氨溶液中,加入NH4Cl则氨的α(),溶液的pH(),这一作用称为()。
2 对二元弱酸H2A,其解离常数为K1、K2,当K2很小时,那么c(A2-)=( )。
3 质子酸碱理论认为:H2O 既是酸又是碱,其共轭酸是(),其共轭碱是()。
4 对某一共轭酸碱HA—A-,其K a与K b的关系是()。
5 NaCN 溶液被稀释4倍,它的解离度()(变大、变小、不变),溶液的c(OH-)()(变大、变小、不变), pH()(增大、减小、不变)。
6 已知CH3CH2CH2COONa的K b=7.69×10-10,它的共轭酸是(),该酸的K a值应等于()。
7 某弱酸型酸碱指示剂HIn 的K HIn=1.0×10-6, HIn呈现红色, In-是黄色,加入三个不同溶液中,其颜色分别是红色、橙色、黄色,则这三个溶液的pH范围分别是:()、()、()。
8 在NH3和NH4Cl 的混合液中,加入少量NaOH 溶液,原溶液的pH ();含n(NH4+)=n(NH3)=0.5mol 的溶液,比含n(NH4+)=0.9mol,n(NH3)=0.1mol 的溶液的缓冲能力()。
9 已知HCN的p K a=9.37,HAc的p K a=4.75,HNO2的p K a=3.37,它们对应的相同浓度的钠盐水溶液的pH顺序是()。
10 pH=3.1~4.4是甲基橙的(),pH在此区间内的溶液加甲基橙呈现的颜色从本质上说是指示剂的()。
11 弱电解质的α值随其在溶液中的浓度增大而(),对HA型弱电解质,α与c的关系是()。
12 Na2CO3水溶液的碱性比同浓度的Na2S 溶液的碱性(),因为 H2S 的()比 H2CO3的()更小。
13 要配制总浓度为0.2mol.L-1 NH4+—NH3系缓冲溶液,应以在每升浓度为()的氨水中加入固体NH4Cl()mol 的溶液的()为最大。
第四章酸碱平衡与酸碱滴定(Acid-Base Equilibrium And Acid-Base Titration)学习要求:1.熟悉弱电解质平衡,了解活度、离子强度等概念。
2.明确近代酸碱理论的基本概念。
3.掌握各种平衡的计算原理与方法。
4.掌握缓冲溶液的原则与配制。
5.掌握酸碱滴定的基本原理与实际应用。
4.1 电解质的电离酸和碱是生活实际、生产实践和科学实验中最重要的两类物质。
酸碱反应是一类极重要的化学反应,而且许多其余类型的化学反应,如沉淀反应、氧化还原反应、配位反应等,均需在一定的酸碱条件下才能顺利进行。
研究溶液中酸碱平衡的规律,在化学、生物科学、医学科学、食品营养科学、土壤科学以及生产实际中具有重要的意义。
以酸碱反应为基础建立起来的酸碱滴定是一种最重要的、应用最广泛的滴定分析方法。
本章将以酸碱质子理论为基础,讨论各类酸碱溶液pH值计算;溶液pH值对弱酸、弱碱各种物种分布的影响;缓冲溶液的性质、组成和应用;常见酸碱滴定的方法及其应用。
4.1.1 强电解质与弱电解质根据阿累尼乌斯(Arrhenius)的电离学说,通常认为强酸(如HCl、HNO3 等),强碱(如NaOH、KOH等)以及极大部分的盐(如NaCl、KNO3、CuSO4 等)这些强电离质在水溶液中完全电离,亦就是说溶解以后完全是以水合离子形式存在,而无溶质分子。
NaOHNa + (aq) + OH - (aq)①HClH + ②(aq) + Cl - (aq)CuSO 4Cu 2+ (aq)+ SO 2-4 (aq)强电解质溶液中的离子浓度是以其完全电离来计算的。
如0.02mol .L -1 Al 2(SO 4 )3 溶液中,铝离子的浓度c (Al 3+ )=0.040mol .L -1,硫酸根离子浓度c( SO 2-4 )=0.060mol .L -1。
电离程度小的弱电解质,如弱酸CH 3COOH (通常写作HAC )、HCN 、H 2S 、H 3BO 3等,弱碱NH 3.H 2O 等,在水溶液中只有小部分电离成为离子,大部分还是以分子形式存在,未电离的分子同离子之间形成平衡:HAc H + + Ac -NH 3.H 2O OH - + NH +4电离度(α)就是电解质在溶液中达到电离平衡时已电离的分子数占该电解质原来总分子数的百分率,电离度也称为解离度。
第四章 酸碱平衡与酸碱滴定习题5(酸碱平衡)1 指出下列各酸的共轭碱:HAc , H 2CO 3,HCO 3- ,H 3PO 4, H 2PO 4-, NH 4+, H 2S ,HS -解:HAc —Ac -,H 2CO 3—HCO 3-,HCO 3- —CO 32-,H 3PO 4—H 2PO 4-,H 2PO 4-—HPO 42-, NH 4+—NH 3,H 2S —HS -,HS - -S 2-。
2 指出下列各碱的共轭酸:Ac-, CO 32- ,PO 43-,HPO 42- ,S 2- ,NH3 ,CN -,OH -。
解:Ac - —HAc ,CO 32-—HCO 3-,PO 43-—HPO 42-,HPO 42-—H 2PO 4-,S 2-—HS -,NH 3—NH 4+,CN - —HCN , OH -— H 2O 。
3 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+H 2O 解: 酸—共轭碱 碱—共轭酸 (1) H 2O —OH - H 2O —H 3O + (2) HAc —Ac - H 2O —H 3O + (3)H 3PO 4—H 2PO 42- OH -—H 2O (4)H 2O —OH - CN -——HCN4 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 -。
解:共轭酸、共轭碱强弱的排列顺序为:共轭酸:H 3PO 4>HF >HAc >H 2S >NH 4+ 共轭碱:H 2PO 42-<F -<Ac -<HS -<NH 35已知下列各酸的p K a 和弱碱的p K b 值,求它们的共轭碱和共轭酸的p K b 和p K a(1)HCN p K a =9.31 (2) NH 4+ p K a =9.25 (3) HCOOH p K a =3.75 (4) 苯胺 p K b =9.34 解:因为K a ·K b = K w 所以p K a + p K b = p K w .=14(1) K b = 14 – 9.31 = 4.69 (2) K b = 14 – 9.25 = 4.75 (3) K b = 14 – 3.75 = 10.25 (4) K a = 14 – 9.34 = 4.666 计算0.10mol•L -1甲酸(HCOOH )溶液的pH 值及其离解度。
解:查表K a =1.77×10-4c/K >500 c (H +)=410771100-⨯⨯..=4.21×10-3 pH=-lg4.21×10-3=2.38 α =10107714..c K a -⨯== 4.21×10-4 7 什么叫同离子效应和盐效应?它们对弱酸弱碱的离解度有何影响?解:(1)在弱酸或弱碱溶液中,加入含有相同离子的易溶物质,使弱酸或弱碱的离解度减小的现象称为同离子效应。
此效应使离解平衡向反应方向移动。
(2)在弱酸或弱碱溶液中,加入不含有相同离子的易溶物质,使弱酸或弱碱的离解度略有增加的现象称为盐效应。
此效应使离解平衡向离解的方向移动。
8在纯水中加入少量酸或碱,水的pH 值是否改变?水的离子积常数是否改变? 答:在纯水中加入少量酸或碱,水的pH 值要改变,但水的离子积常数不改变。
9计算下列溶液的pH 值(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)0.20 mol•L -1 Na 2CO 3 (6)0.50 mol•L -1 NaHCO 3 (7)0.10 mol•L -1 NH 4Ac (8)0.20 mol•L -1 Na 2HPO 4 解:(1)0.05mol·L -1 HCl pH = -lg0.05 = 1.3 (2)0.10mol·L -1 CH 2ClCOOH K a = 1.4×10-3CH 2ClCOOH = CH 2ClCOO - + H + 平: 0.x x x32104110-⨯=-=.x.x K a x 2 = 1.4×10-4 - 1.4×10-3x ∵ c/K < 500, 所以不能用近似公式计算,解一元二次方程, pH = -lg0.0112 = 1.95 (3)0.10mol·L -1NH 3·H 2O K b = 1.77×10-5c/K > 500, )L mol (...)OH (c 1351033110771100----⋅⨯=⨯⨯= pOH = -lg1.33×10-3=2.88 pH = 14 – 2.88 = 11.12 (4)0.10mol·L -1HAc K a = 1.76×10-5 c/K > 500, )L mol (...)H (c 1351033110761100---+⋅⨯=⨯⨯=pH = -lg1.33×10-3=2.88 (5)0.20mol·L -1Na 2CO 3 K b1 = K w /K a2 = 1.78×10-4 c/K b1 > 500 pOH = -lg5.97×10-3 = 2.22 pH = 14 – 2.22 = 11.78 (6)0.50mol·L -1NaHCO 3 K a1 =4.30×10-7 K a2 = 5.61×10-11 pH = -lg4.9×10-9 = 8.31 (7)0.10mol·L -1NH 4Ac HAc 的K a = 1.76×10-5,NH 3·H 2O 的K b = 1.77×10-5 p H = -lg9.944×10-8 = 7.00 (8)0.20mol·L -1Na 2HPO 4 K a2 = 6.23×10-8 ,K a3 = 2.2×10-13 , p H = 9.9510计算室温下饱和CO 2水溶液(即0.04 mol•L -1)中c (H +),c (HCO 3-),c (CO 32-)。
解:H 2CO 3⇔H ++HCO 3- K a1=4.30×10-7HCO 3-⇔H++CO 3- K a2=5.61×10-111a K >>K a2 c a /K a1>50047131031110304040---+⨯=⨯⨯=⋅≈≈...K c )HCO (c )H (c a (mol·L -1) c (CO 32-)≈K a2=5.61×10-11(mol·L -1)11何谓缓冲溶液?举例说明缓冲溶液的作用原理。
答:能够抵抗少量酸、碱或加水稀释,而本身pH 值基本保持不变的溶液,称为缓冲溶液。
12 欲配制pH=3的缓冲溶液,有下列三组共轭酸碱对(1)HCOOH-HCOO - (2)HAc-Ac -(3)NH 4+-NH 3问选哪组较为合适?解:配制pH = 3的缓冲溶液,选HCOOH —HCOO -最合适,因为HCOOH 的pK a = 3.75,与所需的pH 值最接近。
13往100ml 0.10mol•L -1 HAc 溶液中,加入50ml 0.10 mol•L -1NaOH 溶液,求此混合液的pH 值。
解: HAc + NaOH = NaAc + H 2O初(mol ):100×0.10 50×0.10 平 (mol): 50×0.10 50×0.10c a =301501005=+(mol·L -1) c b =301501005=+(mol·L -1) pH=pKa-lg 754301301754.lg .c cba =-=14、配制pH = 10.0的缓冲溶液,如用500mL0.10mol·L -1 NH 3·H 2O 溶液,问需加入0.10 mol·L -1HCl 溶液多少毫升?,或加入固体NH 4Cl 多少克(假设体积不变)?解:设需加入0.10 mol·L -1HCl 溶液x 毫升, NH 3·H 2O + HCl = NH 4Cl + H 2O生成NH 4Cl 的浓度 = 0.10x /(500+x) (mol·L -1) 剩余NH 3·H 2O 的浓度 = (0.10×500 – 0.10x )/ (500+x) (mol·L -1)pOH = 14-10 = 4 x1.0x1.050lg75.4)x 500/(x 10.0)x 500/()x 500(10.0lg75.44--=++--= 625101050.x.x .=- x = 75.5(mL) 设需加入NH 4Cl 的浓度为y mol·L -1,y1.0lg75.44-= 62.5y 1.0= y = 0.018(mol/L)需加入固体NH 4Cl = 0.018×0.5×53.5 = 0.48(g)习题6(酸碱滴定)1 酸碱滴定中,指示剂选择的原则是什么?解:指示剂的变色范围应全部或部分落在突跃范围之内。
2 某酸碱指示剂的pK (HIn )=9,推算其变色范围。
解:变色范围pH=pK HIn ±1=9±1 即为8~10范围之内。
3 借助指示剂的变色确定终点,下列各物质能否用酸碱滴定法直接准确滴定?如果能,计算计量点时的pH 值,并选择合适的指示剂。
①0.10mol·L -1NaF,②0.10mol·L -1HCN,③0.10 mol·L -1CH 2ClCOOH 。
解:①K HF =3.53×10-4c ּK F-=(1.0×10-14)/(0.10×3.53×10-4) < 10-8即NaF 不能被强酸直接滴定②K HCN =4.93×10-10c ּK HCN =0.10×4.93×10-10<10-8即HCN 不能被强碱直接滴定③K CH2ClCOOH =1.4×10-3 c ּK CH2ClCOOH =0.10×1.4×10-3>10-8可被强碱直接滴定b OH Kc c ⋅=-=731410985104110210---⨯=⨯⨯...,pOH=6.23, pH=7.77, 中性红为指示剂4 下列多元酸能否分步滴定?若能,有几个pH 突跃,能滴至第几级?①0.10mol L -1草酸,②0.10mol L -1H 2SO 3,③0.10mol L -1H 2SO 4。