电解质溶液 习题库.doc

1、0章后习题解答 TOP习题1.解 用浓度计算：=icRT=20.0050 8.314 298 =25 kPa用活度计算：=i cRT=20.00500.928.314298 =23 kPa2. 酸 H2O H3O+ H2CO33C4NHCH2COO-3H2S HS-共轭碱 OH- H2O2NH3 NH2CH2COO- HS- S2-3. 碱 H2O NH3 24P2Al(H2O)5OH2+ 23COCH2COO-3N共轭酸 H3O+ 4N2NH3 Al(H2O)63+ HCH2COOH4. (1) 在 H3PO4 溶液中存在下列质子转移平衡：H3PO4 (aq) + H2O(l) (aq) +

2、 H3O+(aq)42P(aq) + H2O(l) (aq) + H3O+(aq)2P(aq) + H2O(l) (aq) + H3O+(aq)4O34H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq)由于 Ka1Ka2Ka3，各离子浓度由大到小为 ：H 3O+ OH- 。其中42P24H34POH3O+浓度并不是 浓度的 3 倍。34P(2) NaHCO3 在水溶液中存在下列质子转移平衡：(aq) + H2O(l) (aq)+ H3O+(aq)C23CKa( )=Ka2(H2CO3)=4.710-113(aq) + H2O(l) H2CO3(aq) + OH-(aq)OKb

3、( )=Kw/Ka1(H2CO3)=1.010-14/(4.510-7)=2.210-83C1由于 Kb( )Ka( )，因此 NaHCO3 水溶液呈弱碱性。3HCO3NaH2PO4 在水溶液中存在下列质子转移平衡：(aq) + H2O(l) (aq)+ H3O+(aq)P24PKa( )=Ka2(H3PO4)=6.110-842(aq) + H2O(l) H3PO4(aq) + OH-(aq)OKb( )=Kw/Ka1(H3PO4)=1.010-14/(6.910-3)=1.410-1242P由于 Ka( )Kb( )，H 2PO4-给出质子的能力大于其接受质子的能力，因此 NaHCO3 水

4、溶2PO液呈弱酸性。5. 生理盐水中含有 Na+离子和 Cl-离子对 BaSO4 起到盐效应作用使溶解度增大，但 Cl-离子对 AgCl却起到同离子效应作用而使溶解度降低。6.（1）盐酸和（2）AgNO 3，由于同离子效应，将使 AgCl 的溶解度降低；但若加入 HCl 浓度较大的话，Ag +与 Cl-可以生成配合物AgCl 2-，此时 AgCl 的溶解度反而会增大。 （3）KNO 3则由于盐效应，将使 AgCl 的溶解度稍有增加；（4）氨水，由于 NH3与 Ag+形成了配离子将使游离的 Ag 明显地减少，AgCl 的溶解度大大地增加。7. 计算 0.10 molL-1 H2S 溶液中H 3O

5、+、HS -及S 2-。已知 Ka1=8.910-8，K a2=1.210-13。解 H2S(aq) + H2O(l) HS-(aq) + H3O+(aq)初始浓度 0.10平衡浓度 0.10-x x x8231109.SOaK由于 x/Ka1500,所以 82.x=9.410-5 molL-110.9.881aKcxHS-H3O+ 9.410-5 molL-1HS-(aq) + H2O(l) S2-(aq) + H3O+(aq)2=1.210-13HSO232aK由于HS -H3O+，因此S 2- Ka2, 即S 2-=1.210-13 molL-1（亦可不列质子传递平衡式，直接写出S 2-

6、 Ka2=1.210-13 molL-1）8. 解痛药吗啡(C 17H19NO3)是一种弱碱，主要由未成熟的罂粟籽提取得到，其 Kb=7.910-7。试计算0.015 molL-1 吗啡水溶液的 pH 值。（求一元弱碱的 pH,先求出 OH-.再求 pOH,再求 pH）解 c/Kb=0.015/7.910-7500，且 cKb20KwOH-= =1.110-4 molL-1, pOH=3.96, pH=10.0417Lmol05.19.k9. 水杨酸（邻羟基苯甲酸，C 7H6O3）是二元酸，K a1=1.0610-3，K a2=3.610-14，它是一种消毒防腐剂，有时可用作止痛药而代替阿司匹

7、林，但它有较强的酸性，能引起胃出血。计算 0.065 molL-1 的C7H6O3 溶液的 pH 值及平衡时各物种的浓度。(二元酸溶液的相关计算，计算H 3O+时，判断能否忽略二级解离出的氢离子，若能则按一元弱酸的处理办法进行计算，此处注意由于 c/Ka120Kw,c/Kb500.1060.52./OHKcmolL HN3 OH-=2.310-6 molL-1 Na +=0.010 molL-1NH3O+=Kw/OH-=1.0010-14/(2.310-6)=4.310-9 molL-112. 计算下列溶液的 pH 值：（1）100 mL、0.10 molL-1H3PO4 与 100 mL、0

8、.20 molL-1NaOH 相混合(混合溶液的解法：分析化学反应，判断反应后溶液体系中最后存在的物质成分)（2）100 mL、0.10 molL -1Na3PO4 与 100 mL、0.20 molL -1HCl 相混合解 (1) n(H3PO4)：n(NaOH)=(100 mL0.10 molL -1):(100 mL0.20 molL-1)=1:2，反应为：H3PO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2HPO4(aq) + 2H2O(l)生成Na 2HPO4= 0.10 molL-1100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 molL-14pH= (pKa2+pKa

9、3) = （7.21+12.32）= 9.762121(2) n(Na3PO4)：n(HCl)=(100 mL0.10 molL -1):(100 mL0.20 molL-1)=1:2，反应为：Na3PO4 + 2HCl = NaH2PO4 + 2NaCl生成NaH 2PO4= 0.10 molL-1100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 molL-1pH= (pKa1+pKa2)= (2.16+7.21)=4.6821114. 乳酸 HC3H5O3 是糖酵解的最终产物，在体内积蓄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-

10、1 乳酸溶液的 pH 值。解 由于 c/Ka2.94 时，将有超过 99的 Fe3+沉淀。而在生理条件（37，pH=7.40）下，仅有2.010-20 molL-1 的 Fe3+离子游离存在于血液中，说明血液中的 Fe3+是以结合态形式（如形成铁蛋白）稳定存在。22. 计算下列溶液的 pH 值： (1) 0.10 molL-1HCl 溶液与 0.10 molL-1 NH3H2O 等体积混合；(2) 0.10 molL-1HAc 溶液与 0.10 molL-1 NH3H2O 等体积混合；(3) 0.10 molL-1HCl 溶液与 0.10 molL-1Na2CO3 溶液等体积混合。解 （1）由

11、于 n(HCl)=n(NH3)，生成 0.10 molL-1/2=0.050 molL-1 的 NH4Cl，溶液的H3O+= molL-1=5.310-6 molL-105.18.(N44a cKpH=5.28（2）由于 n(HAc)=n(NH3)，生成 0.10 molL-1/2= 0.050 molL-1 的 NH4Ac，H3O+ = 18155144a Lmol 0.9Lol 07.8.0)HAc(N aKpH=7.01（3）由于 n(HCl)=n(Na2CO3)，生成 0.10 molL-1/2= 0.050 molL-1 的 NaHCO3，H3O+= 1911732aa1 Lol 0

12、6.4Lol0.45.)CO( K7pH=8.3423. 计算下列溶液的 pH 值：(1) 0.20 molL-1H3PO4 溶液与 0.20 molL-1 Na3PO4 等体积混合；(2) 0.20 molL-1Na2CO3 溶液与 0.10 molL-1HCl 溶液等体积混合。解 （1） H3PO4(aq) + Na3PO4(aq) = NaH2PO4(aq) + Na2HPO4(aq)初始时：V0.20 molL -1 V0.20 molL-1反应后： V0.20 molL-1 V0.20 molL-1溶液中Na 2HPO4 =NaH2PO4 = (V/2V)0.20 molL-1= 0

13、.10 molL-1Ka2 = ， H3O+ = 6.110-8 molL-1， pH=7.21PH423（2） HCl(aq) + Na2CO3(aq) = NaHCO3(aq)初始时：V0.10 molL -1 V0.20 molL-1反应后： V0.10 molL-1 V0.10 molL-1 溶液中Na 2CO3= NaHCO3 =(V/2V)0.10 molL-1= 0.050 molL-1Ka2 = ，H 3O+ = 4.710-11 molL-1， pH=10.32HC324. PbI2 和 PbSO4 的 Ksp 非常接近，两者饱和溶液中的Pb 2+是否也非常接近，通过计算说明

14、。Ksp(PbI2)=9.810-9，K sp(PbSO4)=2.5310-8解 PbI2 = Pb2+ + 2I- Ksp(PbI2) = Pb2+I-2=S(2S)2=4S3S=Pb2+ = molL-1= 1.310-3 molL-1393sp/10.8/PbSO4 = Pb2+ + SO42- Ksp(PbSO4) = Pb2+SO42-= S2S=Pb2+ = molL-1=1.5910-4 molL-18sp5.225. 假 设 溶 于 水 中 的 Mn(OH)2 完 全 解 离 ， 试 计 算 ： (1) Mn(OH)2 在 水 中 的 溶 解 度 (molL-1)； (2) M

15、n(OH) 2 饱 和 溶 液 中 的 Mn2+ 和 OH- ； (3) Mn(OH) 2 在 0.10 molL-1 NaOH 溶 液 中 的 溶 解 度 假 如 Mn(OH) 2在 NaOH 溶 液 中 不 发 生 其 它 变 化 ； (4) Mn(OH) 2 在 0.20 molL-1MnCl2 溶 液 中 的 溶 解 度 。解 Mn(OH)2(s) = Mn2+(aq) + 2OH-(aq)Mn2+OH-2=Ksp(1) S(2S)2=Ksp, S= molL-1= 3.7210-5 molL-1313sp406.(2) Mn2+ = S =3 .7210-5 molL-1， OH-

16、=2S = 7.4410-5 molL-18(3) OH-= 0.10 molL-1S=Mn2+ = molL-1=2.110-11 molL-12132sp(0.)6OHK(4) Mn2+ = 0.20 molL-1S= molL-1 =5.110-7 molL-10.24164Mn32sp26. 在 100.0 mL 的 0.20 molL-1 MnCl2 溶液中，加入含有 NH4Cl 的 0.10 molL-1 NH3H2O 溶液100.0 mL，为了不使 Mn(OH)2 沉淀形成，需含 NH4Cl 多少克?解 溶液中，Mn 2+=0.20 molL-1100.0 mL/(100.0 m

17、L+100.0mL)= 0.10 molL-1NH3=0.10 molL-1100.0 mL/(100.0 mL+100.0 mL)= 0.050 molL-1由 Ksp=Mn2+OH-2，得OH- = molL-1=1.410-6 molL-110./6./Mn3sp由 ，得NHO34bmolL-164.0Lmol104.85 165b4 Km(NH4Cl) =0.64 molL-10.200 L53.5 gmol-1=6.8 g27. 在 1.0 L 0.10 molL-1 H3PO4 溶液中，加入 6.0 g NaOH 固体，完全溶解后，设溶液体积不变，求(1) 溶液的 pH 值；(2)

18、 37时溶液的渗透压；(3) 在溶液中加入 18 g 葡萄糖，其溶液的渗透浓度为多少？是否与血液等渗(300 mmolL -1)？M (NaOH)=40.0，M(C 6H12O6)=180.2解 (1) 反应前，溶液中n(H3PO4)=0.10 molL-11.0 L=0.10 mol,n(NaOH)=6.0 g/(40 gmol-1)=0.15 mol,n(NaOH)-n(H3PO4)=0.15 mol-0.10 mol=0.05 mol反应 H3PO4(aq) + NaOH(aq) = NaH2PO4(aq) + H2O(l)初始时/mol 0.10 0.15平衡时/mol 0.15-0.

19、10=0.05 0.10继续反应 NaH2PO4(aq) + NaOH(aq) = Na2HPO4(aq) + H2O(l)9初始时/mol 0.10 0.05平衡时/mol 0.10-0.05=0.05 0.05所以平衡时Na 2HPO4=NaH2PO4 = 0.050 molL-1由 Ka2 = ，得 H3O+= 6.110-8 molL-1， pH=7.21PHO423(2) =icRT =c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(Na+)RT=(0.050+0.050+30.050) molL-18.314 Jmol-1K-1(273+37) K 1JLkPa=644 kPa(3)

20、溶液的渗透浓度为18 gL-1/(180 g mol-1) + (0.050+0.050+30.050) molL-1=0.35 molL-1，与血液相比，为高渗溶液。28. 将 500 ml c(MgCl2)=0.20 molL-1 和 500 ml c(NH3H2O) =0.20 molL-1 混合。求：(1) 混合后溶液是否有沉淀生成？请通过计算加以说明。(2)若有沉淀要加入多少克 NH4Cl，才能使溶液无 Mg(OH)2 沉淀产生?（忽略加入 NH4Cl 固体引起的体积变化）已知 KspMg(OH)2=5.61 10-12，K b(NH3)=1.810-5，M r(NH4Cl)=53.

21、5。解 (1)混合后溶液中，c(MgCl 2)=0.10 molL-1，c(NH 3H2O) =0.10 molL-1 cKb20Kw, c/Kb500OH- = 13153 Lmol0.Lol0.18.)NH( IP=Mg2+OH-2=0.10(1.310-3)2=1.710-7K spMg(OH)2，有沉淀生成(2)要使沉淀溶解，设需加入 x g NH4Cl，则：OH- =7.510-6 molL-1122spLol0.65M NH4+= =0.24 molL-116523b ml.7.8OHN Kx=0.24 molL-1(0.50L+0.50L)53.5g mol-1=12.8 gExercises1. 125.0 mL of 0.40 molL-1 propanic acid, HPr, is diluted to 500.0 mL. What will the final pH of the solution be? (Ka=1.310-5)