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北师大《无机化学》第四版习题答案

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第九章 酸碱平衡

9-1 以下哪些物种是酸碱质子理论的酸,哪些是碱,哪些具有酸碱两性?请分别写出它们的共轭碱或酸。

SO24, S2, H2PO4, NH3, HSO4, [Al(H2O)5OH]2, CO23, NH4, H2S, H2O,

OH,H3O, HS, HPO24。

解： 质子酸 — 共轭碱

H2PO4 — HPO24 HSO4 — SO24 [Al(H2O)5OH]2—[Al(H2O)4(OH)2]

NH4 —NH3 H2S — HS H2O — OH

H3O— H2O HS— S2 HPO24 — PO34

质子碱 — 共轭酸

SO24 — HSO4 S2 — HS NH3 — NH4 HSO4— H2SO4

[Al(H2O)5OH]2—[Al(H2O)6]3 CO23 — HCO3 H2O — H3O

OH — H2O HS — H2S HPO24 — H2PO4

酸碱两性：

H2PO4， HSO4， [Al(H2O)5OH]2， H2O， HS， HPO24。

9-2 为什么pH=7并不总表明水溶液是中性的。

解： 因为水的解离是一个明显的吸热过程，因此水的离子积是温度的函数，只有在常温下Kw=1.0×1014,即[H]=[OH]=1.0×107,所以pH＝7，其他温度下则不然。

9-3 本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种，一种如c(HAc)、c(NH4),另一种如[HAc],[NH4]等，它们的意义有何不同？什么情况下电离平衡常数的表达式中可以用诸如c(HAc)、c(NH4)等代替诸如[HAc],[NH4]等？有的书上没有诸如c(HAc)、c(NH4)这样的浓度符号，遇到浓度时一律用诸如[HAc],[ NH4]等来表示，这样做有可能出现什么混乱？

解：c(HAc)、c(NH4)用来表示初始状态的浓度，而[HAc],[ NH4]用来表示平衡状态下的浓度。只有在HAc、NH4的电离度非常小，可以忽略时，才可用c(HAc)、c(NH4)代替[HAc],[NH4]。如果将c(HAc)、c(NH4)用[HAc],[ NH4]来表示，则会出现混乱。

9-4 苯甲酸（可用弱酸的通式HA表示，相对分子质量122）的酸常数Ka=6.4×105,试求：

（1）中和1.22g苯甲酸需用0.4mol•L1的NaOH溶液多少毫升?

(2) 求其共轭碱的碱常数Kb。

（3）已知苯甲酸在水中的溶解度为2.06g•L1，求饱和溶液的pH。

解：

（1）HA+NaOH＝NaA+ H2O

n(HA)=12222.1=0.01mol V(NaOH)=4.001.0=0.025L=25mL

(2) Ka=6.4×105 其共轭碱的碱常数Kb=awKK=1.6×1010

（3）c=12206.2=0.0169 mol•L1 aKc＜500 所以[H]＝242cKKKaaa＝1.008×103

pH＝－lg[H]＝3

9-5 计算下列各种溶液的pH:

(1) 10mL5.0×103 mol•L1的NaOH。

(2) 10mL0.40 mol•L1HCl与10mL0.10 mol•L1NaOH的混合溶液。

(3) 10mL0.2 mol•L1 NH3• H2O与10mL0.1 mol•L1HCl的混合溶液。

(4) 10mL0.2 mol•L1HAc与10mL0.2 mol•L1NH4Cl的混合溶液。

解： （1）pH＝－lg[H]＝－lg314105100.1＝11.70

(2) n(HCl)=0.01×0.4=0.004mol

n(NaOH)0.01×0.1=0.001mol

所以中和后剩余HCl为0.003mol 反应后[H]=02.0003.0=0.15 mol•L1

pH=-lg[H]=0.82

(3) n(NH3• H2O)=0.002mol n(HCl)=0.001mol

中和后 NH4Cl为0.001mol, NH3• H20.001mol

所以 [OH]=][][43NHNHKb=001.0001.01077.15=1.77×105 mol•L1

pH=-lg[H]=-lg5141077.1100.1=9.25

(4)

9-6 把下列溶液的pH换算成[H]:

(1) 牛奶的pH=6.5

(2) 柠檬的pH=2.3

(3) 葡萄酒的pH=3.3

(4) 啤酒的pH=4.5

解: 据pH=－lg[H] 得[H]=10pH

(1) [H]=3.2×107 mol•L1

(2) [H]=5.0×103 mol•L1

(3) [H]=5.0×104 mol•L1

(4) [H]=3.2×105 mol•L1

9-7 把下列溶液的[H]换算成pH:

(1) 某人胃液的[H]=4.0×102 mol•L1

(2) 人体血液的[H]=4.0×108 mol•L1

(3) 食醋的[H]=1.26×103mol•L1

(4) 番茄汁的[H]=3.2×104mol•L1

解: (1) pH＝－lg[H]＝－lg4.0×102=1.4

同理 (2) pH=7.4 (3) pH=2.9 (4) pH=3.5

9-8 25ºC标准压力下的CO2气体在水中的溶解度为0.034 mol•L1,求溶液的pH和[CO23]。

解：K1a=4.45×107 K2a=5.61×1011

所以 [H]以一级电离为主。 1aKc>500 所以[H]=cKa1=1.23×104mol•L1

pH＝－lg[H]=3.91

[CO23]= K2a=5.61×1011mol•L1

9-9 将15gP2O5溶于热水,稀释至750mL,设P2O5全部转化为H3PO4,计算溶液的[H]、[H2PO4]、[HPO24]和[PO34]。

解： n(P2O5)=0.106 mol 所以 c(H3PO4)=75.0106.02=0.282 mol•L1

K1a=7.11×103 K2a=6.23×108 K3a=4.5×1013

K1a>> K2a 所以[H]以一级电离为主。

1aKc<500 所以[H]=241112cKKKaaa=0.0412mol•L1

二级电离 H2PO4≒HPO24+H

0.0412-x x 0.0412+x

K2a=xxx0412.0)0412.0(=6.23×108

X值很小 所以x=6.23×108

三级电离 HPO24 ≒ PO34+ H

6.23×108-y y 0.0412+y

K3a=81023.6)0412.0(yy=4.5×1013

Y值很小，所以K3a=81023.60412.0y=4.5×1013 解得 y=6.8×1019

综上所述 [H]=0.0412mol•L1 [H2PO4]=0.0412mol•L1

[HPO24]=6.23×108mol•L1[ PO34]=6.8×1019mol•L1

9-10 某弱酸HA,0.015mol•L1时电离度为0.80%，浓度为0.10mol•L1时电离度多大？

解：〈5% 所以[H]=cKa =cH][=ccKa=cKa

 Ka=2c=(0.80%)2×0.015=9.6×107

 '=1.0106.97=0.31%

9-11 计算0.100mol•L1Na2CO3溶液的pH和CO23以及HCO3碱式电离的电离度。

解：K1b=2awKK=11141061.5100.1=1.78×104

K2b=1awKK=7141045.4100.1=2.2×108

K1b>> K2b 所以CO23二级水解很小，可由一级水解平衡求[OH]

CO23+ H2O ≒ HCO3+ OH

0.1-x x x K1b=xx1.02=1.78×104 解得 x=0.0043mol•L1

所以 pH＝－lg[H]=-lg0043.0100.114=11.63 (CO23)=1.00043.0=4.3×102

对于二级水解 HCO3+H2O ≒ H2CO3+ OH

4.3×103-y y 4.3×103+y

K2b=yyy33103.4)103.4(=2.2×108

K2b很小，因而y很小 y≈2.2×108mol•L1

所以 （HCO3）=38103.4102.2=5.1×106

9-12 某未知浓度的一元弱酸用未知浓度的NaOH滴定，当用去3.26mLNaOH时，混合溶液的pH=4.00,当用去18.30mLNaOH时，混合溶液的pH=5.00，求该弱酸的电离常数。

解：设一元弱酸的物质的量为xmol,NaOH摩尔浓度为y mol•L1

据 pH=pKa-lgbann

4=pKa-lg331026.31026.3yyx (1)

5= pKa-lg33103.18103.18yyx (2)

解得 y=27x 代入（1） 得Ka=9.7×106

9-13 缓冲溶液HAc-Ac的总浓度为1.0 mol•L1，当溶液的pH为：（1）4.0；（2）5.0时，HAc和Ac的浓度分别多大？

解：(1) pH=pKa-lg)()(AccHAcc

4=4757-lg)()(AccHAcc

c(HAc)＋c(Ac)=1.0

解得：c(HAc)=0.85 mol•L1 c(Ac)=0.15 mol•L1

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无机化学复习资料

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一、单项选择题

1、关于卤族元素，以下说法错误的是（ ）

A、同主族元素中，原子半径自上而下逐渐增大；

B、在同周期元素中，原子半径最小

C、卤族最常见的化合价为+7价

D、同主族元素中，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强

2、关于反应速率的分子碰撞理论，以下不正确的是：（ ）

A、化学反应发生的首要条件是反应物分子必须具有足够的能量；

B、化学反应发生的充分条件是以适当的方向碰撞；

C、对于不同的反应，其活化能不同；

D、反应所需的活化能越高，反应速率越高；

3、2N2O5→4NO2+O2这一反应中， N2O5的反应速率为1mol/L.S,则各物质的化学反应速率有如下关系，不正确的是：（ ）

A、V（N2O5）：V（NO2）：V（O2）=1：2：1/2 B、V（NO2）=4 mol/L.S

C、V（O2）=0.5 mol/L.S D、V（NO2）=2 mol/L.S

4、根据酸碱质子理论，以下不属于酸的物质是：（ ）

A、HB B、NaHCO3 C、H2 D、H3O

5、为了在较短的时间内达到化学平衡，对于大多数气相化学反应来说，适宜的方式是（ ）

A、减少产物的浓度； B、增加温度和压力

C、使用催化剂 D、降低温度和减少反应物的浓度

6、在AgCl中有如下溶解平衡AgCl（s）→Ag++ Cl-，能增大AgCl的溶解度的是： （ ）

A、往溶液中加入NaCl固体 B、溶液中加入AgNO3溶液

C、增加反应温度 D、往溶液中加入NH3水

北师大无机化学四版习题答案7章沉淀溶解平衡

北师大无机化学四版习题答案7章沉淀溶解平衡

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11 第7章 沉淀溶解平衡

( 1 ) 已知25℃时PbI2在纯水中溶解度为×l0－3 mol·dm－3，求PbI2的溶度积。

( 2 ) 已知25℃时BaCrO4在纯水中溶解度为×10－3g/L，求BaCrO4的溶积。

解 ( l ) 25℃，PbI2的溶解度为×l0－3mol·dm－3，则：

[Pb2+]＝×l0－3mol·dm－3， [I－] ＝×l0－3mol·dm－3

Ksp＝[Pb2+] [I－] 2＝×l0－3××l0－3) 2＝×l0－9

( 2 ) 25℃， BaCrO4的溶解度为×10－3g·dm－3，Mr(BaCrO4)＝253，则：

[Ba2+]＝[CrO42－]＝ ×10－3/253 ) mol·dm－3

Ksp＝[Ba2+] [CrO42－]＝ ×10－3/253 ) 2＝×l0－10

7.2 由下列难溶物的溶度积求在纯水中溶解度s0(分别以mol·L－1和g/L为单位；忽略副反应)：

( 1 )Zn(OH)2 Ksp＝×10－17

( 2 ) PbF2 Ksp＝×10－7

解：( 1 ) Zn(OH)2的溶解度为s Mr(Zn(OH)2)＝

1761334.12102.1810()44spKsmolL

s＝×10－6 mol·L－1×99.93 g·mol－1＝×10－4 g·L－1

( 2 ) PbF2的溶解度为s Mr(PbF2)＝245

731337.12105.6210()44spKsmolL

s＝×10－3 mol·L－1×245 g·mol－1＝1.38 g·L－1

AgIO3和Ag2CrO4的溶度积分别为×10－9和×10－12，通过计算说明：

( 1 ) 哪种物质在水中的溶解度大？

( 2 ) 哪种物质在 mol·dm－3的AgNO3溶液中溶解度大？

北师大《无机化学》第四版习题答案

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第九章 酸碱平衡

9-1 以下哪些物种是酸碱质子理论的酸,哪些是碱,哪些具有酸碱两性?请分别写出它们的共轭碱或酸。

SO24, S2, H2PO4, NH3, HSO4, [Al(H2O)5OH]2, CO23, NH4, H2S, H2O,

OH,H3O, HS, HPO24。

解： 质子酸 — 共轭碱

H2PO4 — HPO24 HSO4 — SO24 [Al(H2O)5OH]2—[Al(H2O)4(OH)2]

NH4 —NH3 H2S — HS H2O — OH

H3O— H2O HS— S2 HPO24 — PO34

质子碱 — 共轭酸

SO24 — HSO4 S2 — HS NH3 — NH4 HSO4— H2SO4

[Al(H2O)5OH]2—[Al(H2O)6]3 CO23 — HCO3 H2O — H3O

OH — H2O HS — H2S HPO24 — H2PO4

酸碱两性：

H2PO4， HSO4， [Al(H2O)5OH]2， H2O， HS， HPO24。

9-2 为什么pH=7并不总表明水溶液是中性的。

解： 因为水的解离是一个明显的吸热过程，因此水的离子积是温度的函数，只有在常温下Kw=1.0×1014,即[H]=[OH]=1.0×107,所以pH＝7，其他温度下则不然。

9-3 本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种，一种如c(HAc)、c(NH4),另一种如[HAc],[NH4]等，它们的意义有何不同？什么情况下电离平衡常数的表达式中可以用诸如c(HAc)、c(NH4)等代替诸如[HAc],[NH4]等？有的书上没有诸如c(HAc)、c(NH4)这样的浓度符号，遇到浓度时一律用诸如[HAc],[ NH4]等来表示，这样做有可能出现什么混乱？

有机化学课后答案

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(十三) 将下列的自由基按稳定性大小排列成序。

⑴ CH3 ⑵ CH3CHCH2CH2CH3 ⑶ CH3CCH2CH3CH3 ⑷ CH3CHCHCH3CH3

解：自由基的稳定性顺序为：⑶＞⑷＞⑵＞⑴

(一) 完成下列反应式：

(3) (CH3)2C=CH2 + Br2NaCl水溶液

(4) CH3CH2CCHCH3CH2CH2CHOCH3CH2CCHOHH(1) 1/2(BH3)2(2) H2O2 , OH-

(5) CH3+ Cl2 + H2OCH3OHClCH3ClOH+

(6) CH3CH3OHCH3CH3(1) 1/2(BH3)2(2) H2O2 , OH-

(7) CH3CH2Cl2500 Co(A)(B)CH3CH2ClHBrROORCH3CH2BrCl

(9) CH3CH2CCH + H2OHgSO4H2SO4CH3CH2CCH3O (10) COOH + CH3COOHKMnO4CH=CHCH3

(12) Br+ Br2300 Co

(13) Br+ NaCCH

(14) C=CC6H5C6H5HHCH3CO3HCCOHC6H5HC6H5

(六) 在下列各组化合物中，哪一个比较稳定？为什么？

(1) (A) C=CHHCH(CH3)2CH3 ，

(B) C=CHCH(CH3)2HCH3

(2) (A) CH3 ， (B)

CH3

(3) (A) ， (B) ， (C)

(4)

(A) ， (B)

(5) (A) ， (B) ， (C) 。

(6) (A) CH3 ， (B) CH2 (七) 将下列各组活性中间体按到稳定性由大小排列成序：

(1) CH3CHCH3Cl3CCHCH3(CH3)3C(A)(B)(C)

(2) (CH3)2CHCH2CH2(CH3)2CCH2CH3(CH3)2CHCHCH3(A)(B)(C)