1、1基础化学(第 3 版)思考题和练习题解析第一章 绪 论1. 为什么说化学和医学的关系密切,医学专业学生必须学好化学?答:(略)2. “1 mol 硫酸的质量是 98.0g”,对吗?答:错误!未指明基本单元,正确说法是 1 mol H2SO4 的质量是 98.0g 或 1 mol (1/2) (H2SO4)的质量是 49.0g 。3. 0.4 mol H2SO4 溶解于水,配成 500 m L 溶液,其浓度表示正确的是A. c (H2SO4) = 0.8 molL-1 B. c (H2SO4) = 0.8 molL-11C. c (H2SO4) = 0.4 molL-1 D. 硫酸的浓度为 0
2、.8 molL-11答;正确的是 A。根据定义, 1L 溶液中含有 0.8 mol H2SO4,c (H 2SO4) = 0.8 molL-1。4. 下列说法正确的是A. “1 mol O”可以说成“1 mol 原子 O”B. 1 摩尔碳 C 原子等于 12gC. 1 L 溶液中含有 H2SO4 98 g,该溶液的摩尔浓度是 1 molL-1D. 基本单元不仅可以是构成物质的任何自然存在的粒子或粒子的组合,也可以是想象的或根据需要假设的种种粒子或其分割与组合答:正确的是 D。A 应说成“1 mol 氧原子” ; B 应为“1 摩尔碳 C 原子的质量等于 12g”; C 不应该使用“摩尔浓度”
3、,此术语已被废除。5. 求 0.100kg ( Ca2+)的物质的量。2解:M ( Ca2+) =(40.08 / 2)= 20.04 (g mol-1),1n ( Ca2+) = m / M ( Ca2+) = (0.100103 )/20.04 = 4.99 (mol)216. 每 100m L 血浆含 K+ 为 20mg,计算 K+的物质的量浓度,单位用 mmolL-1 表示。解:M(K +)= 39.10 g mol -1,n(K +)= m / M (K+) = 20 / 39.10 = 0.51 (mmol)2c(K +)= n(K +)/V = 0.51 mmol / 0.100
4、L = 5.1 mmolL-1 。7. 计算下列常用试剂的物质的量浓度(1) 浓硝酸,含 HNO3 的质量分数为 0.700,密度为 1.42g mL -1(2) 浓氨水,含 NH3 的质量分数为 0.280,密度为 0.900 g mL -1解:(1) )( 1Lmol8.50.16742)HNO( c(2) )(3.98. 某患者需补充 Na+ 5.010-2 mol,应补充 NaCl 的质量是多少?若用生理盐水 (NaCl) = 9.0 gL-1 补充,应需生理盐水的体积是多少?解:m = 5.010 -2 58.5 = 2.9 (g)设补充生理盐水 x L,则 x 9.0 = 2.9
5、x = 0.32 L9. 实验室现有剩余的 0.100 molL-1H2SO4 500 mL 和 0.050 0 molL-1H2SO4 300 mL,如何利用上述溶液加入一定体积的 B= 0.960 的 H2SO4(相对密度 d = 1.84 kgL-1)配制成1 000 mL 浓度为 0.250 molL-1 的 H2SO4 溶液?解:500 mL 0.100 mol L -1H2SO4 中,n(H2SO4) = c1V1 = 5000.100 = 50.0 (mmol)300 mL 0.050 0mol L-1H2SO4 中,n(H2SO4) = c2V2 = 3000.050 0 =
6、15.0 (mmol) = 0.960 H2SO4 的浓度为, 这里 Mr(H 2SO4)=98.0 gmol -1)( 13 mol.80.1986c设取该酸体积为 V3 mL,则有(50.0+15.0+18.0V 3)= 1000 0.250 V3 = 10.3 (m L)10. 溶液中 KI 与 KMnO4 反应,假如最终有 0.508g I2 析出,以(KI+ KMnO4)为基本51单元,所消耗的反应物的物质的量是多少?解:5KI + KMnO4 + 4H2SO4 = MnSO4 + 3K2SO4 + I2 + 4H2O5KI + KMnO4 + H2SO4 = MnSO4 + K2S
7、O4 + I2 + H2O5151313nKI+ KMnO4 = n I2 = = 4.00 (mmol)5119.6105811. 用质量摩尔浓度来表示溶液的组成标度有何优点?答:质量摩尔浓度不会因为温度的变化而变化,在物理化学应用较多.12. 100 g 浓硫酸中含纯 H2SO4 95 g,将此 100 g 浓硫酸加入 400 g 水中,混合后溶液的密度为 1.13 kgL-1,计算此溶液的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。解: )( 1-3Bkmol.10)54(98/b)( L2./c041.)8 /4()9 ()SOH(42x13. What is the mole fracti
8、on of the solute in a 1.00 mol kg-1 aqueous solution?解: 01.8 1B14. A solution contains 20.0 g acetic acid ,CH3COOH, in 250 g water . What is the concentration of the solution expressed as (1) mole fraction of CH3COOH and H2O (2) molality? 解:(1) 02.18562/)COH(3xx (H2O) = 1 0.023 = 0.977(2 ) )( 1Bkgmo
9、l3.50.b第二章 稀溶液的依数性1. 一杯白糖水和一杯等量的纯水同时放置,哪个蒸发得快?为什么?答:纯水蒸发得快。在相同温度下,糖水溶液的蒸气压低于纯水,即纯水易于挥发,所以蒸发得快。2. 冬天,室外水池结冰时,腌菜缸里的水为什么不结冰?答:腌菜缸里是盐的水溶液,溶液的凝固点比纯水低,冬天室外水池结冰时温度为0,此时的温度还不到溶液的凝固点,所以腌菜缸里的水不结冰。3. 0.01molkg-1 葡萄糖(C 6H12O6)、盐(NaCl)及蔗糖(C 12H22O11)水溶液的沸点相同吗?4答:C 6H12O6 、C 12H22O11 都为非电解质,同为 0.01molkg-1 溶液的沸点比
10、100高,且沸点相同。但是 NaCl 是强电解质,1mol NaCl 近似产生 1mol 的 Na+和 1mol 的 Cl-,总的质量摩尔浓度变为 0.02 molkg-1,它的沸点升高是那两份溶液的 2 倍,沸点最高。4. 在 20 时水的饱和蒸气压为 2.34 kPa ,若于 100g 水中溶有 10.0 g 蔗糖(C 12H22O11 ,相对分子质量 Mr= 342) ,求此溶液的蒸气压。解;先求溶液中溶剂的摩尔分数: 95.0molg342.1ol18.02g.-Ax根据拉乌尔定律可求出溶液的蒸气压.3kPa0.95kPa.Axp5. 甲溶液由 1.68 g 蔗糖(C 12H22O11
11、 ,M r=342)和 20.00 g 水组成,乙溶液由 2.45 g Mr= 690 的某非电解质和 20.00 g 水组成。(1) 在相同温度下,哪个溶液的蒸气压高?(2) 将两份溶液放入同一个恒温密闭的容器中,经过足够长时间,两份溶液浓度会不会发生变化,为什么?(3) 当达到系统蒸气压平衡时,转移的水的质量是多少?答:(1) 先比较两份溶液中的水的摩尔分数甲溶液 96.0mol342g68.1ol18.02g.-Ax乙溶液 97.0ol69g5.ol18.02g.1-1-Ax乙溶液溶剂的摩尔分数大,所以乙溶液的蒸气压大。 (2) 在同一个恒温密闭的钟罩里,乙溶液的蒸气压大,乙溶液的水会向
12、甲溶液转移,甲溶液变稀,乙溶液变浓,直到二者蒸气压相等,两溶液的浓度不再变化。(3) 设当达到系统蒸气压平衡时,从乙溶液转移到甲溶液的水的质量为 y g,平衡时两溶液中水的摩尔分数相等51-1-1-1- mol690g45.2ol8.02g)(.mol342g6.ol8.02g)(. yyy = 3.22 g6. 现有碳的质量分数 (C)= 0.944 的某种难挥发碳氢化合物 2.00 g。在 20 时将它溶解在 100 g 苯中,使苯的蒸气压从 9.953 8 kPa 降低到 9.867 2 kPa,试求此碳氢化合物的化学式。解:根据拉乌尔定律有 p = p* xA,设该碳氢化合物的摩尔质量
13、为 MB gmol-1,1-B1-molg0.2ol78g0lkPa9.53ka2867.9 MMB = 178 gmol-1, (C)= 0.944,设碳原子(C)数为 x 个,氢原子(H)数为 y个,x = 1780.94412 = 14,y = 178(1-0.944 )1.00 = 9.9710此碳氢化合物的化学式为 C14H10。7. 将 2.80 g 难挥发性物质溶于 100 g 水中,该溶液在 101.3 kPa 下,沸点为 100.51 。求该溶质的相对分子质量及此溶液的凝固点。(K b = 0.512 Kkgmol-1,K f = 1.86Kkgmol-1)解: ABbbmM
14、KT)molg(1.28 0.5120 1-AbB M)kgmol(9651.bB KTK85.108BfTf = -1.85 8. 烟草有害成分尼古丁的实验式是 C5H7N,今将 538 mg 尼古丁溶于 10.0 g 水,所得溶液在 101.3 kPa 下的沸点是 100.17 。求尼古丁的分子式。 (水的 Kb = 0.512 Kkgmol-1)6解: ABbbmMKT )molg(162 0.175382.01-AbB MC5H7N 的相对式量为 81,所以尼古丁的分子式为 C10H14N2 。9. 溶解 3.24 g 硫于 40.0 g 苯中,苯的凝固点降低 1.61 。问此溶液中硫
15、分子是由几个硫原子组成的?(K f = 5.10 Kkgmol-1 )解: ABffmMbT)molg(6.25 041.6351-AfBB M硫原子(S)的摩尔质量是 32.07gmol-1,组成硫分子 S 原子个数为 256.632.07 = 810. 今有两种溶液,一为 1.50 g 尿素(M r = 60.05)溶于 200 g 水中,另一为 42.8 g 某非电解质溶于 1 000 g 水中,这两种溶液在同一温度下结冰,试求该非电解质的相对分子质量。解:两份非电解质的溶液在同一温度下结冰,说明两溶液的质量摩尔浓度相同。设某非电解质的摩尔质量为 MB gmol-1,有kg18.42.0
16、mol60.51B-MMB=342.7 gmol-1该非电解质的相对分子质量为 342.7。11. 试比较下列 0.1 molL-1 溶液的凝固点的高低(苯的凝固点为 5.5 ,K f = 5.10Kkgmol-1,水的凝固点为 0.0 ,K f = 1.86 Kkgmol-1)A. 蔗糖 C12H22O11 水溶液 B. 葡萄糖 C6H12O6 的水溶液C. 萘 C10H8 的苯溶液 D. 氯化钠 NaCl 水溶液解:讨论凝固点时要考虑以下几个问题:溶质是电解质还是非电解质,非电解质以分子在溶液中存在,电解质在溶液中解离,以离子存在,产生较大的依数性。溶剂是水还是其他什么物质,不同的溶剂有不
17、同的凝固点和不同的摩尔凝固点降低常数。溶质的浓度(或质量摩尔浓度) ,浓度越大,凝固点降低越多。A、B 中 2 种非电解质溶液的浓度都为 0.1 molL-1,所以凝固点都为 -0.186。D 溶液为电解质,近似凝固点为 -0.372。纯苯的凝固点是 5.5 ,C 溶液的凝固点降低是7T f = 5.10 Kkgmol-10.10 molL-15.10 Kkgmol -10.10 molkg -1 = 0.51 K Tf = 5.5-0.51 = 4.99 所以,这 4 种溶液的凝固点从高到低的顺序为 CA = BD12. 试比较相同温度下以下溶液渗透压的大小A. c(C6H12O6)= 0.
18、2 molL-1 B. c(1/2)Na2CO3= 0.2 molL-1C. c(1/3)Na3PO4= 0.2 molL-1 D. c(NaCl)= 0.2 molL-1解:B 溶液的离子总浓度为 0.3 molL-1,C 溶液的离子总浓度为 0.27 molL-1,D 溶液的离子总浓度为 0.4 molL-1。在相同温度下,总浓度越大渗透压越大,所以 4 种溶液渗透压由大到小的顺序是 D BCA13. 有一氯化钠(NaCl)溶液,测得凝固点为 -0.26 ,下列说法哪个正确,为什么?A. 此溶液的渗透浓度为 140 mmolL-1B. 此溶液的渗透浓度为 280 mmolL-1C. 此溶液
19、的渗透浓度为 70 mmolL-1D. 此溶液的渗透浓度为 7 153 mmolL-1 答:正确说法是 A。cos140 m molL-111-bB kgol40.olkgK86.120T注意利用凝固点降低法来求其渗透浓度时,凝固点的降低是由溶液的总的粒子浓度(即渗透浓度)决定的。14. 100 mL 水溶液中含有 2.00 g 白蛋白,25 时此溶液的渗透压力为 0.717 kPa 求白蛋白的相对分子质量。解: , RTVMmcB)(106.928314.0.712 14B molg15. 测得泪水的凝固点为 -0.52 ,求泪水的渗透浓度及 37 时的渗透压。解:T f = KbbB ,
20、)kgmol(280.1651-bf KTcos 280 mmolL-1 = b BRTcRT = 0.2808.314310 = 722 (kPa)16. 实验测得 4.94g 化学式为 K3Fe(CN)6 的物质溶解在 100g 水中所得溶液的凝固点8为-1.12,M (K 3Fe(CN)6)= 329gmol -1,写出 K3Fe(CN)6 在水中的解离方程式。解:按题目所给数据计算基本单元为 K3Fe(CN)6 的质量摩尔浓度)kgmol(150.02941-AB1 mMb根据凝固点降低的数据求出该物质在溶液中的质量摩尔浓度)kgmol(6.181-fB2 KTb这两者不一致,是因为
21、K3Fe(CN)6 为电解质,在溶液中发生解离,40.156B2b1mol K3Fe(CN)6 产生 4 mol 离子,所以解离方程为K3Fe(CN)6 3K + + Fe(CN)63-17. Which aqueous solution has the higher osmotic pressure at a given temperature, 10% glucose (C6H12O6), or 10% sucrose(C12H22O11) ? (Both are molecular compounds.)解:两者都是非电解质,但 C6H12O6 的摩尔质量小,所以质量相同时,C 6H12
22、O6 的浓度大,在同样温度下渗透压大。18. The vapor pressure of water at 20 is 2.338 kPa. If the solute in a solution made from 10.0 g of NaCl in 1.00 kg of water is 100% dissociated, what is the vapor pressure of the solution at 20?解: 93.0.4528.401.A xp = p*xA=2.338 0.9939 = 2.32 4 kPa19. Dextran(右旋糖酐 )is a polymeric
23、 carbohydrate produced by certain bacteria. It is used as a blood plasma substitute. An aqueous solution contains 0.582g of dextran in 106 mL of solution at 21 .It has an osmotic pressure of 1.47mmHg. What is the average molecular weight of the dextran. 解: RTVmMB9)molg(106.8529431.80.61.47582 1-420.
24、 Urea(尿素), (NH 2)2CO, has been used to melt ice from sidewalk because the use of salt is harmful to plants. If the saturated aqueous solution contains 44% urea by mass. What is the freezing point?( The answer will be approximate, because the equation in the text applies accurately only to dilute sol
25、ution). 解: Tf = 1.86 (4460 ) 0.056 =24.4( K), Tf = -24.421. The osmotic pressure of blood at 37 is 780 kPa, A solution that is given intravenously(由静脉内) must have the same osmotic pressure as the blood. What should be the molarity(物质的量浓度) of a glucose solution to give an osmotic pressure of 780 kPa
26、at 37.解: RTbB )Lmol(30.18.34701-B RT第三章 电解质溶液1. 强电解质与弱电解质的解离度有何不同?答:强电解质的解离度与弱电解质的解离度意义不同,后者反映电解质解离的百分数,而前者表示溶液中离子间相互牵制作用的大小,因此强电解质的解离度被称为表 观 解 离 度 。2. 测得质量摩尔浓度 b 为 0.10 molKg-1 的某电解质 HB 水溶液凝固点为 0.19, 求该电解质的解离度。解:HB 在水溶液中存在解离平衡,设其解离度为 ,则HB + H2O H3O+ + B-初始时 b/ molKg-1 0.10 0 0平衡时 b/ molKg-1 0.10-0.
27、10 0.10 0.10达到解离平衡后,溶液中所含分子和离子的总浓度为0.10 - 0.10 + 0.10 + 0.10 = 0.10 + 0.10 (molKg-1)根据 Tf = Kf b B0.19 = 1.86(0.10+0.10) = 0.022 = 2.2%3. 指 出 下 列 各 酸 的 共 轭 碱10H2O、 H3PO4、 HCO3-、 NH4+、 H2S、 H PO42-、 NH3+ - CH2 - COO-、 H3O+答:OH -、H 2PO4-、CO 32-、NH 3、HS -、P O43-、NH 2-CH2-COO-、H 2O4. 指 出 下 列 各 碱 的 共 轭 酸
28、H2O、 NH3、 H2PO4-、 Al(H2O)5OH 2+、 S2-、 NH3+ - CH2 - COO-答:H 3O+、N H4+、H 3PO4、 Al(H2O)63+、H S -、NH 3+-CH2-COOH5. H3PO4 溶液中存在着哪几种离子?其中 H3O+浓度是否为 PO43-浓度的 3 倍? 已知 H3PO4 的 Ka1 = 6.9210-3, Ka2 = 6.2310-8, Ka3 = 4.7910-13答:H 3PO4 不是强酸,给出质子分三步进行。H3PO4 + H2O H2PO4- + H3O+431a 109.6PH2PO4- + H2O HPO42- + H3O+
29、8423a 102.6KHPO42-+H2O PO43-+H3O+ 1433a 079.HP因 此 溶 液 中 存 在 H3O+、 H2PO4- 、 HPO42-、 PO43-和 OH-。 其 中 H3O+ 的浓度并不是PO43-浓 度 的 3 倍 。6. 决定酸的强度的因素是A解离度 B浓度C解离平衡常数 D浓度与解离平衡常数的乘积答:选 C7. HAc 在下列哪一种溶液中解离度最大A0.1 molL -1NaCl B0.1 molL -1HCl C0.1 mol L-1NaAc D纯水 答:选 A8. 以下叙述正确的是A. 凡是多元弱酸溶液中,其酸根的浓度都等于其最后一级的酸常数。B. N
30、aAc 溶液与 HCl 溶液起反应,反应达平衡时,平衡常数等于醋酸的酸常数的倒数。11C. H2CO3 溶液中加入 NaHCO3 后产生同离子效应,往 NaHCO3 溶液中加入 Na2CO3 不会产生同离子效应。D. 中和体积和 pH 均相同的盐酸溶液和醋酸溶液,所需的 NaOH 的物质的量相同。答:选 B9. 试述在氨水中分别加入下列各物质,对氨水的解离常数、解离度及溶液的 pH 有何影响?( 假设氨水温度维持不变 )(1) NH4Cl (2) H2O (3) NaOH 答:在氨水中所加物质 解离常数 解离度 pHNH4Cl 固体 不变 降低 降低H2O 不变 增大 降低NaOH 固体 不变
31、 降低 增大NaCl 固体 不变 略为增大 略为增大10. 乳酸 HC3H5O3 是糖酵解的最终产物,剧烈运动时,肌肉组织会积累一些乳酸,在体内积蓄过量会引起机体疲劳和酸中毒。已知乳酸的 Ka= 1.410-4,试计算浓度为 1.010-3 molL-1 的乳酸溶液的 H3O+和 pH。解:K aca = 1.410-41.010-3 = 1.410-7 20K w = 2.0010-13,ca Ka = (1.010-3)(1.410 -4) = 7.1500,故只能用近似式进行计算24H aa3 c= 3.110-4 (molL-1)210.1.4)0(1-3-4-4 pH= -lgH 3
32、O+= -lg(3.110-4) = 3.5111. 叠氮钠 (NaN3)加入水中可起杀菌作用。计算 0.010 molL-1 NaN3 溶液的 pH。已知叠氮酸(HN 3)的 Ka = 1.910-5。解: 10514awb.09.Kbcb20 Kw,c b Kb 500, )L(mol103.2.13.OH -1601 12pOH =5.64, pH =14- pOH =8.3612. 将 50.0 mL 0.10 molL-1H3PO4 与 50.0 mL 0.20 molL-1NaOH 相混合,求混合后溶液的 pH。解:H 3PO4 是个多元酸,有多个 H+与 NaOH 中和,混合后
33、c(H3PO4)=0.050 molL-1 c(NaOH)=0.10 molL-1,c (NaOH)是 c(H3PO4)的二倍,正好将 H3PO4 反应为 HPO4-H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O生成的 c (Na2HPO4)= 0.05 molL-1, Na2HPO4 为两性物质,其 pH 计算公式为pH= (pKa2+pKa3) = (7.21+12.32)= 9.761113. 现有 0.20 molL-1 HCl 溶液,问(1) 如要调整该溶液至 pH = 4.0,应该加入 HAc 还是 NaAc?(2) 如果加入等体积的 2.0 molL-1 NaAc 溶液
34、,则混合溶液的 pH 是多少?(3) 如果加入等体积的 2.0 molL-1 NaOH 溶液,则混合溶液的 pH 又是多少?解:(1) 应 加 入 碱 性 的 NaAc。(2) 生成 0.9 molL-1 NaAc 和 0.10 molL-1 HAc,)(mol 09.0.76AcHO 1-65a3 KpH = 5.70(3) NaOH 过量OH-= 0.90 molL-1, pOH = 0.046 , pH = 13.9514. 计算下列溶液的 pH(1) 0.10 molL-1 HCl 溶液与 0.10 molL-1 NH3H2O 等体积混合;(2) 0.10 molL-1 HCl 溶液与
35、 0.10molL-1 Na2CO3 溶液等体积混合;(3) 0.10 molL-1 NaOH 溶液与 0.10 molL-1 NaHCO3 溶液等体积混合。解:(1)反应后,产物为 NH4Cl ,c(NH 4Cl) = 0.050 molL-1, NH4+ 的 Ka = 5.6210-10Kaca20K w,c a Ka 500,28.5pH )(mol 03.5 .106.)N(O -1643(2) 反应后,产物为 NaHCO3, c(HCO3-) = 0.050 molL-11334.8)p(21pH2aK(3) 反应后,产物是 NaCO3, c(NaCO3)0.050 mol L-14
36、142aw1b 0.68.0KKb2=Kw / Ka1=1.0010-14/(4.4710-7)= 2.2410-8因 Kb1 Kb210 2,作一元弱碱;K b1c(NaCO3)20K w,c(NaCO 3) Kb1500,用最简式计算 )L(mol1027.5.014.OH -13b1 cpH =11.5115. HCO3- 和 H2PO4- 均为两性物质,为什么前者的水溶液呈弱碱性而后者的水溶液呈弱酸性?答:两性物质的酸常数比碱常数大,则显酸性;酸常数比碱常数小,则显碱性。HCO3-:作为酸 Ka2 = 4.6810-11。作为碱 Kb2 =1.010-14/ Ka1=1.010-14/
37、 4.4710-7 = 2.210-8, Kb2 K a2 ,所以溶液显弱碱性。pH = (pKa1 + pKa2) = (6.35+10.33) = 8.347 ( 碱性)22H2PO4-: 作为酸 Ka2 = 6.2310-8。作为碱 Kb3 = 1.010-14/ Ka1=1.010-14/ 6.9210-3 = 1.410-12, Ka2 K b3 ,所以溶液显弱碱性。pH = (pKa1+pKa2) = (2.16+7.21) = 4.687 ( 酸性)2216. 喹啉(C 20H24 O2N2,Mr=324.4)是一种重要的主要来源于金鸡纳树皮的生物碱,具有抗疟疾的作用。已知 1.
38、00 L 水中能溶解喹啉 0.53 g,计算该饱和喹啉溶液的 pH。喹啉的pKb1=5.48, pKb2=9.87。解:喹啉的浓度为 c = 0.53/(1.00324.4) = 1.6310-3 (molL-1)pKb1=5.48, Kb1=3.3110-6pKb2=9.87, Kb2=1.3510-10Kb1/Kb2 =3.3110-6/(1.3510-10 ) = 2.4510410 2,可作一元弱碱处理;Kb1cb = 3.3110-61.6310-3 = 5.4010-9 20Kw,可忽略水的质子自递反应产生的14OH ;cb / Kb1 = 1.6310-3/ (3.3110-6)
39、 = 492500,可用最简式。OH -= (molL-1)436b1 105.7.103. cpOH=3.13 pH=14.00-3.13=10.8717. 取 0.10 molL-1HB 溶液 50.00 mL,与 0.10 molL-1 KOH 溶液 20.00 mL 混合,将混合溶液加水稀释至 100.0 mL,测得其 pH 为 5.25,试求此弱酸(HB)的酸常数。解: 626-3a 1-25. 2- 1-2073.0.3HBO)L(mol 10. )(ol 0.3 K18. 0.20 molL-1 三甲胺(CH 3) 3N 溶液 250.0 ml 加水至 500.0 ml,求稀释后
40、溶液的pH。 已知(CH 3) 3N 的 Kb=8.110-5。解:稀释后(CH 3) 3N 的浓度为cb= 0.20250 / 500 = 0.10 (molL-1)因 Kbcb 20Kw,c b / Kb 500,故用式 OH = 计算bcKOH- = = = 2.8010-3 (molL-1) 1085H3O+ = Kw / OH- = 1.010-14 / (2.810-3) =3.610-12 (molL-1)pH = - lg H+ = -lg (3.610-12) =11.4419. 计算 0.100 molL-1 H2S 溶液的H 3O+ 、H 2S、 HS 、 S 2-和OH
41、 -。已知Ka1=8.9110-8, Ka2=1.1210-12。解:先检查是否符合简化处理条件Ka1/Ka2 = 8.9110-8/(1.1210-12) =1.9610410 2,可作一元弱酸处理;Ka1ca = 8.9110-80.10 = 8.9110-9 20Kw,可忽略水产生的 H3O+;ca / Ka1 = 0.100/ (8.9110-8) = 1.12106500,可用最简式。= 9.4410-5 (molL-1)a13OH 1098-8由于第二步质子传递反应程度很小,所以H 2S 0.100 molL-1,HS H 3O+= 9.4410 -5 molL-115多元弱酸第二
42、步质子传递平衡反应程度很小,所得的共轭碱的浓度近似等于 Ka2,故 H2S 水溶液中 , S 2-= K a2 (H2S)= 1.1210-12 molL-1OH -= Kw /H 3O+=1.0010 -14/( 9.44 10-5) = 1.0610-10(molL-1)20. 在 H2CO3 和 HCl 混合溶液中,已知 H3O +浓度为 0.10 molL-1, H2 CO3 的浓度0.020 molL-1, 求该溶液的 CO32-浓度。解: H2CO3 为二元弱酸,其第一步质子传递反应和质子传递平衡常数为H2CO3 + H2O H3O+ + HCO3 = 4.4710-7C321aK
43、第二步的反应为HCO3- + H2O H3O+ + CO32-=4.6810-11C32aKKa1Ka2= = =2.0910-17320.213CO 32-= 4.1810 -17 molL-121. At the temperature of the human body, 37, the value of Kw is 2.410-14. Which the follow is right?A. H+ = OH- =10-7molL-1 B. H+ = OH- = 1.5510-7molL-1 C. pH + pOH = 14 D. H+OH - =10-7molL-1 Answer B2
44、2. All of the following are acid-base conjugate pairs EXCEPTA. HNO2NO2- B. H3O+OH- C. HS-S2- D. CH3NH3+CH3NH2Answer B23. Phenol, C6H5OH, is a weak acid contained in some sore-throat madications. A 0.10 molL-1 solution of phenol has a pH of 5.43. What is the proton transfer equilibrium constant of ph
45、enol? What is the degree of ionization of phenol in this solution?Solution C6H5OH + H2O H3O+ + C6H5O-H3O+ = C6H5O- = 10-5.43 =3.7110-6 (molL-1)C6H5OH = 0.10 - 3.7110-6 0.10 (molL-1)1610265 6-3a 38.10.)73(OHC K= H3O+/ ca =3.7110-6/ 0.10 =3.7110-524. Morphine, C17H19NO3, is a base, and the Kb of morph
46、ine is 7.910-7. What is the pH of 0.010 molL-1 morphine solution?Solution Kbcb = 7.910-70.100 20Kw, cb Kb=0.015 (7.910-7) 500,= 8.8910-5 (molL-1).O7pOH=4.05 pH=14.00-4.05=9.9525. Its known that the pKa of HA is 4.20, calculate the H3O+, pH and A- of the following solutions:(1) a solution consisted of 0.10 molL-1 of HA and 0.20 molL-1 of NaA;(2) a solution consisted of 0.10 molL-1 of HA and 0.20 molL-1 of HCl.Solution(1) HA + H2O H3O+ + A-Starting / molL-1 0.10 0 0.20Equilibrium / molL-1 0.10-H3O+0.10 H 3O+ 0.20+H3O+0.20 H 3O+A -/H