第四章思考题与习题
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-，C O O-
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C6H5OH
C 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，
C O O-
C O O-
的共轭酸为C O O-
C O O-H
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3．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-]=c
CBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[HCO3-]+2[CO32-]
PBE：[H+]+2[H2CO3] +[HCO3-]=[NH3]+[OH-]
（2）MBE：[NH4+]+[NH3]=c; [H2CO3]+[HCO3-]+[CO32-]=c
CBE：[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）。
（1）KHP （2）NaNH4HPO4（3）NH4H2PO4（4）NH4CN
答：（1）MBE：[K+]=c
[H2P]+[HP-]+[P2-]=c
CBE：[K+]+[H+]=2[P2-]+[OH-]+[HP-]
PBE：[H+]+[H2P]=[P2-]+[OH-]
（2）MBE：[Na+]=[NH4+]=c
[H2PO4-]+[H3PO4]+[HPO42-]+[PO43-]=c
CBE：[Na+]+[NH4+]+[H+]=[OH-]+[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]
PBE：[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[PO43-]
（3）MBE：[NH4+]=c
[H3PO4]+[H2PO4-]+[HPO42-]+[PO43-]=c
CBE：[NH4+]+[H+]=[H2PO4]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-]
PBE：[H+]+[H3PO4]=[OH-]+[NH3]+[HPO42-]+2[PO43-]
（4）MBE：[NH4+]=c
[CN-]+[HCN]=c
CBE：[NH4+]+[H+]=[OH-]+[CN-]
PBE：[HCN]+[H+]=[NH3]+[OH-]
5. （1）讨论两种一元弱酸混合溶液的酸碱平衡问题，推导其H+浓度计算公式。
（2）0.10 mol·L-1NH4Cl和0.10 mol·L-1H3BO3混合液的pH值。
22
23
答：(1)设HB 1和HB 2分别为两种一元弱酸，浓度分别为C HB1和C HB2 mol·L -1
。两种酸的混合液的PBE 为 [H +]=[OH -]+[B 1-]+[B 2-
]
混合液是酸性，忽略水的电离，即[OH -]项可忽略，并代入有关平衡常数式得如下近似式 ]
[][]
[][][2
1
21+
+
+
+
=
H K HB H K HB H HB HB
21][][][21HB HB K HB K HB H +=
+ (1)
当两种都较弱，可忽略其离解的影响，[HB 1]≈C HB1 ，[HB 2]≈C HB2 。 式（1）简化为 2211][HB HB HB HB K C K C H +=
+ (2)
若两种酸都不太弱，先由式（2）近似求得[H +
]，对式（1）进行逐步逼近求解。 (2) 5
108.13-⨯=NH K 10
5
14
10
6.510
8.1/10
0.1/34
---⨯=⨯⨯==+NH W NH
K K K
10
10
8.533-⨯=BO H K
根据公式2211][HB HB HB HB K C K C H +=
+得：
L
mol K C K C H HB HB HB HB /1007.110
8.51.010
6.51.0][5
10
10
2211---+
⨯=⨯⨯+⨯⨯=
+=
pH=lg1.07×10-5=4.97
6．根据图5—3说明NaH 2PO 4—Na 2HPO 4 缓冲溶液适用的pH 范围。 答：范围为7.2±1。
7．若要配制（1）pH=3.0，（2）pH=4.0 的缓冲溶液，现有下列物质，问应该选那种缓冲体系？有关常数见附录一之表1。
