注：教材附录中给出的NH
3和CH
3
CH
2
NH
2
的解离常数是K
b
θ，而不是K
a
θ
7-1 写出下列酸的共轭碱。
HNO
3 H
2
Y2- H
2
O H
3
O+
COOH
COOH CHCl
2
COOH
H
2PO
4
- HCO
3
-
7-2 写出下列碱的共轭酸。
H 2O NH
3
H
2
PO
4
- HPO
4
2- CO
3
2-
HCO
3- (CH
2
)
6
N
4
NH2
Y4-
7-3 已知下列各种弱酸的K
a θ值，求它们的共轭碱的K
b
θ值，并将各碱按照碱
性由强到弱的顺序进行排列。
① HCN K
a
θ= 6.2×10-10
② HCOOH K
a
θ= 1.8×10 -4
③ C
6H
5
OH K
a
θ= 1.1×10-10
④ H
3BO
3
K
a
θ= 5.8×10-10
⑤ HPO
42- K
a1
θ(H
3
PO
4
)= 7.6×10 -3， K
a2
θ(H
3
PO
4
)= 6.3×10 -8，
K
a3θ(H
3
PO
4
)= 4.4×10 -13
⑥ H
2
C
2
O
4
K
a1
θ = 5.9×10-2， K
a2
θ = 6.4×10-5，
解：根据共轭酸碱对的关系式：K aθK bθ= K wθ可知：K bθ=K wθ/K aθ，因此，以上各酸的共轭碱K
b
θ计算如下：
(1) HCN的共轭碱为CN-,其K bθ= K wθ/K aθ=(1.00⨯10-14)/(6.2×10-10)=1.6×10-5
(2)HCOOH的共轭碱为HCOO--,其K bθ= K wθ/K aθ=(1.00⨯10-14)/(1.8×10-4)=5.6×10-11
(3)C6H5OH的共轭碱为C6H5O-,其K bθ= K wθ/K aθ=(1.00⨯10-14)/(1.1×10-10)=9.1×10-5
(4)H 3BO 3的共轭碱为H 4BO 4-,其K b θ= K w θ/K a θ=(1.00⨯10-14)/( 5.8×10-10
)=1.7×10-5
(5)HPO 42-的共轭碱为PO 43-,其K b θ= K w θ/K a3θ=(1.00⨯10-14)/(4.4×10-13)=2.3×10-2
(6)H 2C 2O 4的共轭碱为HC 2O 4-,其K b θ= K w θ/K a1θ=(1.00⨯10-14)/(5.9×10-2)=1.7×10-13
根据以上计算结果，各酸的共轭碱从强到弱依次为： PO 43- 〉C 6H 5O - >H 2BO 3- >CN - >HCOO -- >HC 2O 4-
7-4 0.010 mol ·L -1 HAc 溶液的电离度α为0.042，求HAc 的K a θ及该溶液的H + 浓度c ( H +)。如果在500 mL 上述溶液中，加入2.1g NaAc （设体积不变），求该溶液的电离度α及H + 浓度c( H +)，上述结果说明什么问题？
解：由于α<5%，根据稀释定律：
K a θ≈(c 0/c θ)α2=(0.010 mol ·L -1/ 1mol ·L -1) ×0.0422=1.764×10-5
c(H +)=c 0×α=0.010 mol ·L -1×0.042=4.2×10-4 mol ·L -1
在500mL 上述溶液中，加入2.1gNaAc 后，溶液中NaAc 的浓度为：
c(NaAc)=n(NaAc)/V(NaAc)=(2.1g/83.034g mol -1
)/0.5L=0.051mol/L 加入ＮａＡｃ后，ＨＡｃ的解离度更小，因此：
ｃ(HAc) ≈0.010 mol ·L -1，ｃ(Ac －
) ≈0.051mol/L ， 则：
根据解离常数计算公式可知：
()
()()
()L /mol 10459.3051
.0010.010764.1c c /Ac c c /HAc c K H
c 6
5a
--θθ
-θθ+
⨯=⨯⨯=⨯⨯= ()
()4610459.3010.0/10459.3HAc c /H c --+⨯=⨯==α
上述结果表明，加入NaAc 后，HAc 的解离度大大降低了，也就是同离子效应。
7-5 写出下列化合物水溶液的质子条件式：
（1）H 3PO 4 （2）NaH 2PO 4 （3）(NH 4)2S （4）NH 4HCO 3 （5）Na 3PO 4
（6）NH 3 + NaOH （7）HAc + H 3BO 3 （8）HCl + HAc （9）NH 4F
解：
(1) 选择H 3PO 4和H 2O 为零水准，则溶液中的质子转移情况：
H 3PO 4+H 2O=H 2PO 4-+H 3O + H 3PO 4+2H 2O=HPO 42-+2H 3O +
H 3PO 4+3H 2O=PO 43-+3H 3O + H 2O +H 2O=OH -+H 3O +
故PBE: c(H 2PO 4-)+2c(HPO 42-)+3c(PO 43-)+c(OH -)=c(H +
)
(2) 选择H 2PO 4-和H 2O 为零水准，则溶液中的质子转移情况：
H 2PO 4-+H 2O=HPO 42-+H 3O + H 2PO 4-+2H 2O=PO 43-+2H 3O +
H 2PO 4-+H 2O= OH - + H 3PO 4 H 2O+H 2O=OH -+H 3O +
故PBE: c(HPO 42-)+2c(PO 43-)+c(OH -)=c(H +
)+c(H 3PO 4)
(3) 选择NH 4+，S 2-和H 2O 为零水准，则溶液中的质子转移情况：
NH 4++H 2O=NH 3+H 3O + S 2-+ H 2O=OH -+HS - S 2-+2H 2O=2OH -+H 2S H 2O+H 2O=OH -+H 3O +
故PBE: c(NH 3)+c(OH -)=c(H +)+c(HS -)+ 2c(H 2S)
(4) 选择NH 4+，HCO 3-和H 2O 为零水准，则溶液中的质子转移情况：
NH 4++H 2O=NH 3+H 3O + HCO 3-+ H 2O=OH -+H 2CO 3 HCO 3-+ H 2O= H 3O ++CO 32- H 2O+H 2O=OH -+H 3O +
故PBE: c(NH 3)+c(OH -)+c(CO 32-)=c(H +
)+ c(H 2CO 3)
(5) 选择PO 43-和H 2O 为零水准，则溶液中的质子转移情况： PO 43-+H 2O=HPO 42-+OH - PO 43-+2H 2O=H 2PO 4-+2OH - PO 43-+3H 2O=H 3PO 4+3OH - H 2O+H 2O=OH -+H 3O +
