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1、基础化学(第3 版)思考题和练习题解析第 一 章 绪 论i.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 m o l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 m o l H 2 s o 4 的质量是98.0g或 1 m o l(1/2)(H 2 s o 4)的质量是 4 9.0g。3.0.4 m o l H2s溶解于水，配成5 00 mL 溶液，其浓度表示正确的是A.c(H 2 s o =0.8 m o l-L-1C.c|(H2SO4)=0.4 m o l-LB.c|(H 2 SO4)=0.8m o l L-D.硫酸的浓度为0.8 m
2、 o l L/答；正确的是A。根据定义，1L溶液中含有0.8m o l H 2 s o 4,c(H 2 s o 4)=0.8 m o l l A4.下列说法正确的是A.“1 m o l O”可以说成“1 m o l 原子O”B.1摩尔碳C原子等于12 gC.1 L 溶液中含有H 2 s o 4 98 g,该溶液的摩尔浓度是1 m o l-L1D.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 m o l 氧原子”；B应 为“1摩尔碳C原子的质量等于12 g”；C不应该使用“摩尔浓度”，此术语已被废除。
3、5 .求 0.100kg(gca2+)的物质的量。解：M(C a2+)=(4 0.08/2)=2 0.04 (g-m o l-1),n(；C a2+)=机/M(；C a2+)=(0.100X 103)/2 0.04 =4.99(m o l)6 .每 1 00m L血浆含K*为 2 0m g,计算K*的物质的量浓度，单位用m m o l-L 表示。解:M(K+)=3 9.10 g-m o l ,n(K+)=m/M(K+)=2 0/3 9.10=0.5 1(m m o l)c(K)=n(I C)/K|=0.5 1 m m o l/0.100L=5.1 m m o l-L-17.计算下列常用试剂的物
4、质的量浓度(1)浓硝酸，含 H N 0 3 的质量分数为0.700,密度为1.4 2 g mL”浓氨水，含 N%的质量分数为0.2 80,密度为0.900 g m lJ解:r(1n)cm(zH NcO、J =1-0-0-0-x-1-.-4-2-x-0-.-7-0-0=15.8(m o l-.L)3 6 3.01x 1.00c(2)、c(N H,、)=1-0-0-0-x-0-.-9-0-0-x-0-.-2-8-0-=14.8o(,m o l,L)3 17.03 x 1.008.某患者需补充N a*5.0X 10 m o l,应补充N aC l的质量是多少？若用生理盐水 (N aC l)=9.0g
5、 L-补充，应需生理盐水的体积是多少？解：M2 =5.0 x i0-2 X 5 8.5 =2.9(g)设补充生理盐水xL,贝 l j x-9.0=2.9x-0.3 2 L9.实验室现有剩余的 0.100 m o l L H 2 s o 4 5 00 m L 和 0.05 0 0 m o l L H2SO4 3 00 m L,如何利用上述溶液加入一定体积的。B=096 0的 H 2 s O4 (相对密度d=L 8 4 k g【T)配制成1 000 m L 浓度为 0.2 5 0 m o l-L-1 的 H2SO4 溶液？解：5 00 m L 0.100 m o l L H 2 s。4 中,(H
6、2 s o 4)=cV =5 00X 0.100=5 0.0(m m o l)3 00 m L 0.05 0 Om o l L“H 2 s O4 中，(H 2 s o”=ci V z=3 00X0.05 0 0=15.0(m m o l)3=0.96 0 H 2 SO4 的浓度为=1000 x1.84x0.960=区。(m o l L)，这 里 跖(H2SO4)=98.0 g m o f198.0 x 1.00设取该酸体积为匕mL,则有(5 0.0+15.0+18.0K3)=1000 X0.2 5 0K3=10.3 (m L)1 0.溶液中KI 与 KM11O4 反应，假如最终有0.5 08g
7、 b 析出，以(KI+gKMn O。为基本单元，所消耗的反应物的物质的量是多少？解：5 KI +K M n O4+4 H2SO4=Mn SO4+3 K,SO4+-I2+4 H2O21 4 13 14KI +-K M n O4+-H2SO4=-Mn SO4+-K2SO4+-I2+-H2OnKI+-KMnO4=n -b=岭呵=4.00(mmol)5 2 126.91 1.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 100g浓硫酸加入4 0 0 g 水中，混合后溶液的密度为1.1
8、 3 k g-L l计算此溶液的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。解：&=就枭95/98=2.4(mol kg-1)500X10-3/1.13=2.2(mol-L-1)X(H2SO4)95/98(95 798)+(405/18)=0.04113.What is the mole fraction of the solute in a 1.00 mol kg1 aqueous solution?解1814.A solution contains 20.0 g acetic acid CH3COOH,in 250 g water.What is theconcentration of the
9、solution expressed as(1)mole fraction of CH3COOH and H2O(2)molality?解：(1)MCH、COOH)=2；嗯o=0023-1-60 18x(H2O)=1 -0.023=0.97720.0(2)3 =1.33(mol kg)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
10、还不到溶液的凝固点，所以腌菜缸里的水不结冰。3.0.01 mol-kg1葡萄糖（C6Hl2。6）、盐（NaCl）及蔗糖（G 2H2 2。“）水溶液的沸点相同吗？答：C6Hl2。6、C2H2 2。”都为非电解质，同为O.Olmol k 溶液的沸点比100高,且沸点相同。但是N aC I是强电解质，Imol N aC l近似产生Im o l的Na卡 和Im o l的C r，总的质量摩尔浓度变为0.02 mol-k g1,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 k P a，若于100g水中溶有10.0 g蔗糖(G2H22。“，相对分子质量M=3 4 2),求此
11、溶液的蒸气压。解；先求溶液中溶剂的摩尔分数:100gXA18.02g-mol1100g+10.0g=0.99518.02g-mol 342g mol根据拉乌尔定律可求出溶液的蒸气压p=px 底=2.34kPax 0.995=2.33kPa5.甲溶液由1.68 g蔗糖(G 2H22O11，M=3 4 2)和20.00 g水组成，乙溶液由2.4 5 g r=6 9 0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
12、)先比较两份溶液中的水的摩尔分数甲溶液x*20.0g-1802g-=O.99620.0g+1.68g18.02g mol_1 342g mol-120.0g乙溶液XA=18.02g mol-1 690g m ol1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(20.0+y)g18.02g mol-(20.0-J)gI 8.02g-mof(20.0+y)
13、g 1.68g=-(20.07)g 2.45g18.02g mor1 342gmol 18.02g mol1 690g mol1y=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 C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 k P a,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为9.867 2kPa=9.953 8kPax78gmol”2.00g78g mol-1MB=178 g mol,3(C)=0.944,设碳原子(C)数为x 个，氢 原 子(H)
14、数为yx=178X0.9444-12=14,y=178X(1-0.944)4-1.00=9.9710此碳氢化合物的化学式为C14HH)O7.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。(Kb=0.512Kkg-moF1,1.86K-kg-mor1)解：ATb=KbM=K b，v -仇=乂=0.996 l(mol-kg-1)B 3 0.512A.=3 bp=1.86 x 0.9961=1.85(K)T(=-1.858.烟草有害成分尼古丁的实验式是C5H7N,今将538 m g尼古丁溶于10.0 g
15、水，所得溶液在101.3 k P a下的沸点是100.17 求尼古丁的分子式。(水的&=0.512 K kg inol)解：ATb=Kh hR=Kh B”?AC5H7N 的相对式量为8 1,所以尼古丁的分子式为G0H14N2。9.溶解3.2 4 g硫于40.0 g苯中，苯的凝固点降低1.6 1。问此溶液中硫分子是由几个硫原子组成的？（K f=5.10K k g mo-）解：ATf=Kf bB=Kf 机=K,-=5.10 x 7；%3.2 41.6 1X 0.04=2 56.6 (g -m o l )硫 原 子（S）的摩尔质量是3 2.07 g m o l .组成硫分子S原子个数为2 56.6+
16、3 2.07 =81 0.今有两种溶液，一 为1.50g尿素（焰=6 0.05）溶于2 00 g水中，另一为42.8 g某非电解质溶于1 0 0 0 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A%g m o l ，有1.50 g _ 42.8 g60.0 5g m o r1 x 0.2k g MB x l k gA/B=342.7 g m o l-1该非电解质的相对分子质量为342.7o11.试 比 较 下 列0.1 m o l L溶液的凝固点的高低（苯 的 凝 固 点 为5.
17、5,K=5.10 K k g m o l-1,水的凝固点为 0.0 ,Kf=1.8 6 K k g m o l 1）A.蔗糖C|2H22。水溶液 B.葡萄糖C6Hl 2。6的水溶液C.蔡G o H 8的苯溶液 D.氯化钠N a CI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 m o l L，所以凝固点都为-0.18 6
18、。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,C溶液的凝固点降低是 Tf=5.10 K k g m o r x o.l O m o l L 5.10 K k g m o l _1 X 0.10 m o l k g _1=0.51 KTf=5.5-0.5r C=4.99 所以，这4种溶液的凝固点从高到低的顺序为C A=B D12.试比较相同温度下以下溶液渗透压的大小A.c(C6Hl2。6尸 0.2 mol L_1 B.c(l/2)Na2CO3=0.2 mol L-1C.c(l/3)Na3PO4=0.2 mol-L_1 D.c(NaCl)=0.2 mol-L1解：B 溶液的
19、离子总浓度为0.3 mol L，C 溶液的离子总浓度为0.27 mol L”,D 溶液的离子总浓度为0.4 mol L 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 B C A13,有一氯化钠(NaCl)溶液，测得凝固点为-0.26 C,下列说法哪个正确，为什么？A.此溶液的渗透浓度为140 mmol L-1B.此溶液的渗透浓度为280 mmol !?C.此溶液的渗透浓度为 70 mmol L-1D.此溶液的渗透浓度为7 153 mmol L-1答:正确说法是A。bB=2=-026K-=0.140 mol kg_1 COS140 mmol,L-1Kb
20、1.86Kkgmor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 m L 水溶液中含有2.0 0 g 白蛋白，25 时此溶液的渗透压力为0.717 k P a求白蛋白的相对分子质量。解：n=c R T=B RT,MB%=-.x 8.314 x 298=6.91 x 10(g-用。1八)0.717x 0.10015.测得泪水的凝固点为-0.52 C,求泪水的渗透浓度及37 时的渗透压。解：A77=/CbftB，仇=0.280(mol-kgH)Kb 1.86%3 280 mmol,L-1n =bBRTcRT=0.280 X 8.314
21、X 310=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为M(K3Fe(CN)6)=329g m o f,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%的质量摩尔浓度，B1%B 加A4.94329 x 0.100=0.150(mol-kg 1)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九=o.602(mol-kg)B2 K(1.86这两者不一致，是因为K3Fe(CN)6为电解质，在溶液中发生解离，be2 0.602.%D 1 0.150lmolK3Fe(CN)6产生4 moi离
22、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(C6H|2O6),or 10%sucrose(G2H22O11)?(Both are molecular compounds.)解：两者都是非电解质，但 C6Hl2。6 的摩尔质量小，所以质量相同时，C6Hl2。6 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
23、the solute in a solution made from10.0 g of NaCl in 1.00 kg of water is 100%dissociated,what is the vapor pressure of the solutionat20?1000 18.02 55.49 c c e c解：XA=,A A A-7777；-=-=0.9939A j OOO+10.0 x 2 55.49+0.3418.02 58.44p=/XA=2.338 XO.9939=2.32 4 kPa19.Dextran(右旋糖酊)is a polymeric carbohydrate pr
24、oduced by certain bacteria.It is usedas a blood plasma substitute.An aqueous solution contains 0.582g of dextran in 106 mL ofsolution at 21.It has an osmotic pressure of 1.47mmHg.What is the average molecular weightof the dextran.解:nvRT0.58 2x 760-x 8.314x 2941.47x 10 1.3x 0.10 66.8 5x l()4(g-m o)20
25、.Urea(尿素),(NHzbCO,has been used to melt ice from sidewalk because the use of saltis harmful to plants.If the saturated aqueous solution contains 44%urea by mass.What is thefreezing point?(The answer will be approximate,because the equation in the text appliesaccurately only to dilute solution).解：Arf
26、=1.86 x(44+60)+0.056=24.4(K),rf=-24.421.The osmotic pressure of blood at 37 is 780 kPa,A solution that is givenintravenously(由静脉内)must have the same osmotic pressure as the blood.What should be themolarity(物质的量浓度)of a glucose solution to give an osmotic pressure of 780 kPa at 37.解：n =b3RTn _ 780RT 8
27、.314 x 310为=0.30(mol-L)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 mol K g1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a,则HB+H2O.H3Of+B-初始时 6/mol Kg 0.10 0 0平衡时 6/mol Kg O.lO-O.lOa 0.10a 0.10a达到解离平衡后，溶液中所含分子和离子
28、的总浓度为0.10-0.10a+0.10a+0.10a=0.10+0.10a(mol Kg1)根据=KfZB0.19=1.86x(0.10+0.10a)a=0.022=2.2%3.指出下列各酸的共轲碱H2OS H3Po4、HCO3 NH/、H2S.H PO42-,NH3+-CH2-COO H3O+答：OH H2PO4 CO32 NH3、HS PO?NH2-CH2-COO H2O4.指出下列各碱的共辗酸H2O.NH3、H2po4一、A1(H2O)5OH S2 NH3+-CH2-COO-答：H3O+,NH/、H3Po4、Al(H2O)63+H S NH3+-CH2-COOH5.H3PO4溶液中存在
29、着哪几种离子?其中+浓度是否为PO/一 浓 度 的 3 倍？已知H3 P O 4 的 Ka l =6.92 x10-3,Ka 2 =6.2 3 x10*,/Ca 3=4.7 9xl 0-13答：H3 P O 4 不是强酸，给出质子分三步进行。H 3 P。4 +H2o .-H 2 P+H3o+2胃部詈s x mH2 P O；+H2OHP O42 +/0+HP O42+H2OPO43+H3O心=正 需 早=4.7 9X 1产因此溶液中存在 H3 O+、H 2 P 0/、HP O/l、P O/-和 O H 其中H3O+的浓度并不是P O?浓度的3 倍。6 .决定酸的强度的因素是A.解离度C.解离平衡
30、常数B.浓度D.浓度与解离平衡常数的乘积答：选 C7 .H A c 在下列哪一种溶液中解离度最大A.0.1 mo l L N a Cl B.0.1 mo l L HCI C.0.1 mo l L-lN a Ac 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 a A c 溶液与H C 1 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。C.H 2c溶液中加入N a HCCh 后产生同离子效应，往 N a HCCh 溶液中加入Na2c不会产生同离子效应。D,中和体积和p H 均相同的盐酸溶液和醋酸溶液，所需的N a O H 的
31、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)N H4C1H20(3)N a O H答:在氨水中所加物质解离常数解离度pHNH4C1固体不变降低降低H2O不变增大降低NaOH固体不变降低增大NaCl固体不变略为增大略为增大10 .乳 酸 H C 3 H5。3 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a=1.4 x1(T4,试计算浓度为1.0 x10-3mo l-L-1的乳酸溶液的比0 1 和 p Ho解：Ka-ca=l.Axl O xl.O
32、 xl O-1.4 xl 0-7 2 0 A：w=2.0 0 xl 0-13,Ca /Ka =(1.0 X 10-3)/(1.4 x10-4)=7.2 0%，cb/Kb 5 0 0,O FT =J%.=A/5.3X10-0X0.0 10 =2.3 0 xl 0-6(mo l-L-1)p O H=5.6 4,p H=14-p O H=8.3 612 .将 5 0.0 mL 0.10 mo l L“H 3 P O 4 与。.0 m L 0.2 0 mo l L N a O H 相混合，求混合后溶液的pH。解：H3P。4是个多元酸，有多个H+与 NaOH中和，混合后c(H3Po4)=0.050 mo
33、l Lc(NaOH)=0.10mol-L,c(NaOH)是 c(H3Po，的二倍，正好将 H3PCU 反应为 HPO/H3PO4+2NaOH，-Na2HPO4+2H2O生成的c(Na2HpC 4)=0.05 mol L，Na2HpO4为两性物质，其 pH计算公式为pH=J_(pKa2+pKa3)=1 (7.21+12.32)=9.762 21 3.现有0.20 mol LHC1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 mol L_1 NaAc溶液，则混合溶液的pH 是多少？(3)如果加入等体积的2.0 mol LNaOH溶液，则混合溶
34、液的pH 又是多少？解：应加入碱性的NaAc。(2)生成 0.9 mol L_1 NaAc 和 0.10 m o lH A c,m o+=*HAc=1.76x10 0.1 0 9 x l Q-6(m o l.L-i)3 A c 0,90pH=5.70(3)NaOH 过量OH=0.90 mol L1,pOH=0.046,pH=13.951 4,计算下列溶液的pH(1)0.10 mol L“HC1 溶液与 0.10 mol L_1 NH3 H2O 等体积混合；(2)0.10mol L_1 HC1 溶液与 O.lOmol L-1 Na2cO3 溶液等体积混合：(3)0.10 mol L_1 NaOH
35、 溶液与 0.10 mol-L_1 NaHCO3 溶液等体积混合。解：(1)反应后,产物为 N H Q ,C(NH4C1)=0.050 mol U1,N H j 的 乂=5.62x101K/a20Kw，C a/Ka 500,H,O+=jK,xc(N H；)=75.62X10-X0.050=5.3xl03)=0.050mol LTKwl.OxlQ-44.68X10-=2.14x10-4/rb2=7Cw/A：al=1.0 0 xl 0l 4/(4.4 7xl 0-7)=2.2 4 xl 0-8因 Kbx/Cb21 02,作一元弱碱;Kbi C(NaCO 3)2 0 Kw，c(NaCC3)/Kbi
36、5 0 0,用最简式计算OH-=J%-=42.14x10-4x0.050=3.27 x 1 ORmol.L)p H=1 1.5 11 5 .H C O3-和 H2 Po l 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。H C O3-：作 为 酸2 =4.6 8X1 0*。作为碱任2=1.0、1 0-1 4/乂产.0*1 0-1 4/4.4 7、1 0-7=2.2 x炉,&2 右，所以溶液显弱碱性。p H=1 (p Kai +p&2)=1 (6.3 5+1 0.3 3)=8.3 4 7(碱性)2 2H2 P
37、。4 一：作为酸 Ka2 =6.2 3 xl()。作为碱任3=1.0 x1 0-1 4/Kai=l.O x 4/6 9 2 x1 0-3 =L4X2,KM,所以溶液显弱碱性。p H=J_ (p Kai+p(2)=1(2.1 6+7.2 1)=4.6 8 1 02,可作一元弱碱处理；比1-=3.3 1 x1 0 4 1 6 3 x1 0-3 =5 4 0 x W9 20Kw,可忽略水的质子自递反应产生的O H备/抬尸 1.6 3 x 1 0-3/(3.3 1 x1 O-6)=4 9 2-5 0 0,可用最简式。O H =A/3.3 Ixl O x 1.6 3 x1 0-3=7.3 5 x 1 O
38、 _4(m o l L-1)p O H=3.1 3 p H=1 4.0 0-3.1 3=1 0.8 71 7.取 0.1 0 m o l L HB 溶液 5 0.0 0 mL,与 0.1 0 m o l L-1 K O H 溶液 2 0.0 0 m L 混合,将混合溶液加水稀释至1 0 0.0 mL,测得其p H 为 5.2 5,试求此弱酸(HB)的酸常数。解：HB =0*5 0-0 篇,0 X2 0.0。=3 0 x l().2 四.匚|)0.10 x20.00=2,0 x1 0-2 g o l L-1)1 0 0.0H3O+=1 O-5-2 5=5.6 x 1 O (m o l L)K 0
39、+回 _5.6=8.1*1 0-5。解：稀释后(CH3)3 N的浓度为cb=0.2 0 x2 5 0 /5 0 0 =O.l O(m o l L)因 KbCb2 0 Kw，cb/Kb 5 0 0,故 用 式 O H =gq 计算O H =j K b q =78.1 X1 0-5 X0.1 0 =2.8 0 xl 0-3(m o l L-1)H3O+=Kw/O H=1.0 x1 O-1 4/(2.8 x1 O-3)=3.6、1 0 小(m o l l/)p H=-1 g H+=-1 g (3.6 x 1 O-1 2)=1 1,4 41 9.计算 0.1 0 0 m o l-L-1 H2S 溶 液
40、 的 比。、H2S HS 、S”和O H。已知A：ai=8.9 1 xl O-S Ka2=l 2 xl 0“2。解：先检查是否符合简化处理条件K3i/Ka 2=8.9 1 x1 0-8/(1.1 2 x 1 0-1 2)=1.9 6 x 1 04 1 02,可作一元弱酸处理；A：alca=8.9 1 x 1 0-8x0.1 0 =8.9 1 x 1 O _9 20Kw,可忽略水产生的 H3 O+;ca/A：ai=0.1 0 0/(8.9 1 X1 0 8)=1.1 2X1 06 5 0 0,可用最简式。Hj O+=y Ka ica=78.9 1XW8X0.1 0 0 =9.4 4 x 1 0-
41、5(m o l-L-1)由于第二步质子传递反应程度很小，所以H2 S =0.1 0 0 m o l-L“，EHS-EH3O+=9.4 4 x1 0*m o l多元弱酸第二步质子传递平衡反应程度很小，所得的共枕碱的浓度近似等于&2,故 H2 s 水溶液中，S2-=Ka2(H2 s 尸 1.1 2 x1 0 2 m o iO f f =KW/H3O+=1.0 0X1 0 I4/(9.4 4 xi O _5)=l.O bxl o m o l L1)2 0.在 H2c。3 和 HC1混合溶液中,已知H3O+浓度为0.10 mol-L1,H2 CO3的浓度0.020 mol-L-1,求该溶液的CCh?一
42、浓度。解：H2c。3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-”H,O+HCOf 7=-=4.47x 10H2CO3第二步的反应为HCO3+H2OH3O+8 3*心 心 Wl MKj=12COj =2.09X10“7H2CO3 0.020CO32-=4.18xlO-17molL-21.At the temperature of the human body,37,the value of Kw is 2,410-14.Which thefollow is right?A.H+=OH =10-7mol-L-1 B.H+=OH =1.55x0-7mo
43、l L-C.pH+pOH=14 D.H+20Kw,cb/b=0.015/(7.9xl0-7)500,OH-=q =V7.9X10-7X0,010=8.89xl0-5(mol-L4)pOH=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 thefollowing solutions:(1)a solution consisted of 0.10 mol-L-1 of HA and 0.20 molL-1 ofNaA;(2)a solution consist
44、ed of 0.10 mol-L_1 ofHAand 0.20 mol L1 of HC1.Solution(1)HA+H2O H3O+A-Starting/mol L1 0.10 0 0.20Equilibrium/mol.L1 0.10-H300.10 H3O+1 0.20+H30+=0.20LH30+A/HA=Ka Ka=102=6.31xl(y5H3O+=A：a HA/A=(6.31X10-5X0.10/0.20)mol-L1=3.16x10-5 mol L1pH=4.50 A=0.20 mol-L-1(2)HA+H2O,-H3O+AStarting/mol L_1 0.10 0.20
45、 0Equilibrium/mol L_1 0.10-A=0.10 A-+0.20=0.20 A-H3O+A /HA=K3A =Ka HA/H3O+=6.3 1X10-5X0.10/0.20=3.16x10(mol-L-1)H30+=0.20 mol L1 pH=0.70第四章缓冲溶液1.什么是缓冲溶液？什么是缓冲容量？决定缓冲溶液pH 和缓冲容量的主要因素各有哪些？答：能够抵抗外来的少量强酸或强碱或稍加稀释，而保持p H 基本不变的溶液称为缓冲溶液。缓冲容量是缓冲能力大小的量度，定义为:单位体积的缓冲溶液pH 改 变 1时(ApH=l),所需加入的一元强酸或强碱的物质的量。决定缓冲溶液pH
46、的主要因素是p K a和缓冲比。决定缓冲容量的主要因素是总浓度和缓冲比。2.试 以 KH2POrNa2HpCM缓冲溶液为例，说明为何加少量的强酸或强碱时其溶液的pH值基本保持不变。答：KH2PCU-NazHPCU缓冲溶液由浓度较大的H2P。4.和HPCV-组成，有同离子效应，溶液处于质子传递平衡中H2Poi+H20 ”-HPO42+H3O+Na2 HP04-HP0/-+2Na其中HPtV一 是抗酸成分，当加入少量强酸时，HPO42-H30+结合成E P O j 而使平衡左移，HPC4勺略为减少，H2Po-略有增加，溶 液 的 H30+浓度无显著的增加。HzPOj 是抗碱成分，当加入少量强碱时，
47、OFT与溶液的H3O+生成H 2O,平衡右移，H2Po4-进一步解离，提供更多的H30+达到新的平衡时，H2Po门略为减少，H PO/略有增加，溶液的H3O+浓度无显著的减少。3.已知下列弱酸p/Q,试求与NaOH配制的缓冲溶液的缓冲范围。(1)硼酸(H3BO3)的 P NH4C1-NH3,问选用何种缓冲系最好？(2)如选用的缓冲系的总浓度为0.200 m o ll”,需要固体共轲酸和固体共辗碱物质的量为多少(假设不考虑体积的变化)？解：(1)由于pKa(H2PoQ=7.21,更接近所需缓冲溶液的p H,在相同总浓度下缓冲容量最大，所以选择KH2PO4Na2HPC)4缓冲系。（2）式g端哥7.
48、40=7.21+ig（HPO；）（H2PO；）”（HP。：）-5 5（H2PO；）,n e=n（HPO）+n（H2PO；）=0.200 x1.5=0.30（mol）（HPO：）=0.182 mol,/;（H2PO；）=0.118 mol1 0.溶解有NH4cl和 N H j 的溶液中NH3的浓度为0.500 mol-L，并且溶液的p H 是8.95,pKa（N H j）=9.25。(1)计算NH4+的平衡浓度；(2)当 4.00g的 NaOH(s)被加入到1.00 L 的此溶液后(忽略体积的变化)，pH 为多少?解：(1)计算可利用Henderson-Hasselbalch方程式pH=pKa+
49、lg 幽1NH：8.95=9.25+Ig0 5 0 0NH；NHl.OCmolL-1)(2)4.00g 的 NaOH(s)的物质的量“=0.100 mol。pH=pKa+1g(NH3)+(NaOH)(NH：)-”(NaOH)=9 25+1g 0500+0.1001.00-0.10()=9.0711.单纯性酸碱失衡主要靠血气分析诊断，根据pH 的变化可判断酸中毒还是碱中毒。临床检验测得三人血浆中HCO3一和溶解的CO?的浓度如下(1)HCO3=24.0 mmol L CO2(aq)=1.20 mmol-L1；(2)HCO3=21.6mmol L CO2(aq)=1.34 mmol L_1；(3)
50、HCXV=56.0mmol-L、C02(aq)=1.40mmol-L-1试计算三人血浆的p H,并判断何人属正常，何人属酸 中 毒(p H 7.45)pKai,CO2(aq)=6.10(37)解：CCMaq)是共粗酸；HCC3.是共粗碱。pH=p/Cal，CO2(aq)+1g 卫坦21LCO2(aq)=6.10+lg HCO辽CO2(aq)(1)pH=6.10+lg 24.0=7.4 0,正常；1.20(2)pH=6.10+lg=7.31 7.4 5,碱中毒。1.401 2.由 184 mL 0.442 mol-L-1 HC1 和 0.500L 0.400 mol-L“NaAc 混合形成的缓冲