普通化学习题03Word文档格式.docx

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注意：

计算加入固体NaA后的[A-]和[HA]时，要用简化处理，否则计算很烦琐，且没有必要。

解

（1）0.100mol·

L-1HA溶液的解离度α为1.32%，溶液解离平衡时，

[H+]=[A-]=1.33%×

0.100mol·

L-1=1.32×

10-3mol·

则Ka=[H+][A-]/[HA]=（1.32×

10-3）2/0.100=1.74×

10-5

（2）当加入NaA后，HA的解离则如下式进行

HA　　+H2O

H3O++A-

平衡时0.100-[H+]≈0.100（mol·

L-1）［H+］0.100+[H+]≈0.100（mol·

L-1）

根据[H+][A-]/[HA]=Ka

[H+]=Ka·

[HA]/[A-]=（1.74×

10-5×

0.100/0.100）mol·

=1.74×

10-5mol·

α=[H+]/c（HA）=1.74×

L-1/0.100mol·

10-4=0.0174%

例3-3有一固体混合物，仅由NaH2PO4和Na2HPO4组成，称取该混合物1.91g，用水溶解后，用容量瓶配成100.0ml，测得该溶液的凝固点为-0.651℃

（1）试计算该溶液的pH，

（2）计算溶液的渗透浓度（忽略离子强度的影响）。

（已知H3PO4的pKa1=2.12、pKa2=7.21、pKa3=12.67；

Mr（NaH2PO4）=120.0，Mr（Na2HPO4）=141.9；

Kf=1.86K·

kg·

mol-1）

析

（1）由溶液的凝固点为-0.651℃，再根据△Tf=∑Kf·

ic，结合NaH2PO4和Na2HPO4的质量为1.91g，就可计算出c（NaH2PO4）和c（Na2HPO4），再由的Ka2表达式可计算出氢离子的浓度，从而计算溶液的pH值。

（2）由c（NaH2PO4）和c（Na2HPO4）可计算溶液的渗透浓度。

本题的关键是应用稀溶液的依数性的凝固点降低值来计算浓度，再由解离平衡常数计算[H+]，得出pH值。

由浓度可求出溶液的渗透浓度。

解

（1）设混合物中NaH2PO4为ygNa2HPO4则为（1.91-y）g

根据△Tf=∑Kf·

ic=M（2×

Kf=0.651K

解得y=1.20gNaH2PO4为1.91g-1.20g=0.71g

则c（NaH2PO4）=

0.100mol·

L-1

c（Na2HPO4）=

=0.050mol·

∵H2PO4-

H++HPO42-

Ka2=

pH=-lg[H+]=-lg（2×

Ka2）=6.91

（2）溶液的渗透浓度为：

2×

c（NaH2PO4）+3×

c（Na2HPO4）=350mmol·

例3-4已知某一弱酸HA的Ka=2.0×

10-4

（1）试计算c（HA）=0.20mol·

L-1溶液的pH。

（2）向上述溶液加入等体积等浓度的NH3·

H2O溶液pH等于多少？

已知

Kb（NH3·

H2O）=1.79×

析

（1）由Ka和c（HA）的条件可知，可用一元酸的近似公式来计算[H+]，求pH值。

（2）在HA溶液中加入NH3·

H2O，两者会发生反应，其溶液的pH值的大小取决于反应后溶液中的物质。

解

（1）

>

500

∴[H+]=

=6.32×

10-3mol·

pH=2.20

（2）HA+NH3·

H2O=NH4A+H2O

反应后，溶液只有NH4A，是两性物质，则

pH=

=6.5

例3-5在含有0.01mol·

L-1［I-］和0.01mol·

L-1［Cl-］的溶液中，滴加AgNO3溶液时，哪种离子最先沉淀?

当第二种离子刚开始沉淀时，溶液中的第一种离子浓度为多少?

（忽略溶液体积的变化）。

析

（1）由Ksp（AgCl）和Ksp（AgI）计算出AgCl、AgI开始沉淀时所需的Ag+最低浓度，其值较少的为先沉淀，抓住这个规律就可解些题了。

（2）当第二种离子刚开始沉淀时，即表示最先沉淀的离子，［Ag+］达到第二种离子沉淀时的浓度（这是本题的关键所在），由此可计算出溶液中的第一种离子浓度。

解Ksp（AgCl）＝1.77×

10-10、Ksp（AgI）＝8.51×

10-17，

AgCl开始沉淀时所需的Ag+最低浓度：

[Ag+]＝Ksp（AgCl）/[Cl-]＝（1.77×

10-10/0.01）mol·

L-1＝1.77×

10-8mol·

AgI开始沉淀时所需的Ag+最低浓度：

[Ag+]＝Ksp（AgI）/[I-]＝（8.51×

10-17/0.01）mol·

L-1＝8.51×

10-15mol·

计算表明，沉淀I-所需的［Ag+］远比沉淀Cl-所需的［Ag+］少，所以AgI的离子积最先达到溶度积常数而先生成淡黄色沉淀。

当加入的[Ag+]＝1.77×

L-1时，AgCl开始沉淀，此时溶液中剩余的-浓度为：

[I-]＝Ksp（AgI）/[Ag+]＝（8.51×

10-17/1.77×

10-8）mol·

L-1＝4.81×

10-9mol·

例3-6将500mlc（AlCl3）=0.2mol·

L-1和500mlc（NH3·

H2O）=0.2mol·

L-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Al（OH）3沉淀?

（忽略加入NH4Cl固体引起的体积变化）（已知Ksp,Al（OH）3=3.70×

10-15，Kb=1.75×

10-5，M（NH4Cl）=53.5）

析

（1）先求出混合后[Al3+]和[OH-]，尤其关键的是要通过c（NH3·

H2O）一元弱碱的简化计算公式求出[OH-]，可由IP=[Al3+][OH-]3求出离子积，与Ksp比较，即可判断有无沉淀生成。

（2）要通过c（NH3·

H2O）和[NH4+]来计算[OH-]，这个[OH-]必须小于Al（OH）3沉淀所需要的[OH-]。

解

（1）对于混合溶液，∵cKb＞＞20KWc/Kb＞500

∴[OH-]=

=

mol·

IP=[Al3+][OH-]3=

×

（1.32×

10-3）3=2.32×

10-10＞Ksp

有沉淀生成

（2）要使沉淀溶解，设加入xgNH4Cl，则[NH4+]=

要使无Al（OH）3↓，则：

[OH-]≤

L-1=3.33×

L-

∴[NH4+]=

L-1=0.0526mol·

x=0.0526mol·

L-1×

1L×

53.5g·

mol-1=2.81g

学生自测题[TOP]判断题选择题填空题问答题计算题

一、判断题（对的打√，错的打×

，共10分）

1.当难溶电解质的离子积等于其溶度积常数时，该溶液没有沉淀生成，所以此溶液是未饱和的溶液。

（n）

2.当某弱酸稀释时，其解离度增大，溶液的酸也增大。

3.两种难溶电解质，Ksp越大者，其溶解度也越大。

n（）

4.任何一元弱酸的[H+]都等于

。

5.由共轭酸碱对的Ka和Kb关系可知，酸的强度越大，其共轭碱的强度越弱。

（）

6.已知Ka（HAc）大于Ka（HCN），所以CN–是比Ac–强的碱。

7.同一种物质不能同时起酸和碱的作用。

8.难溶电解质的溶度积常数与离子积的表达式一样，它们所表达的意义是相同的。

9.在HAc溶液中加入NaAc将产生同离子效应，使[H+]降低；

而加入HCl也将产生同离子效应，使[Ac-]降低。

10.BaSO4在纯水中的溶解度与在生理盐水中都一样。

二、选择题（将每题一个正确答案的标号选出，每题2分，共30分）[TOP]

1.在纯水中，加入一些酸，其溶液的（c）

A.[H+]与[OH-]乘积变大B.[H+]与[OH-]乘积变小

C.[H+]与[OH-]乘积不变D.[H+]等于[OH-]

E.以上说法都不对

2.在NH3的水解平衡NH3+H2ONH4++OH-中，为使[OH-]增大，可行的方法是（d）

A.加H2OB.加NH4Cl

C.加HAcD.加NaClE.加HCl

3.已知H2A的Ka1为10-7，Ka2为10-3，那么0.1mol·

L-1[H2A]水溶液的pH为（d）

A.13B.2C.3D.4E.7

4.c（HA）=0.050mol·

L-1的溶液的pH=5.35，则HA的Ka等于（）

A.2.0×

10-11B.4.0×

10-11C.4.5×

10-6

D.8.9×

10-5E.5.0×

10-2

5.下列溶液的浓度均为0.1mol·

L-1，其pH小于7的是（）

A.NaAcB.Na2CO3C.Na3PO4D.NH4ClE.Na2S

6.0.1mol·

L-1HA溶液（Ka=1.0×

10-5）的pH为（）

A.2.0B.2.5C.3.0D.4.0E.5.0

7.0.20mol·

L-1H3PO4溶液与0.20mol·

L-1的Na3PO4溶液等体积混合（H3PO4的pKa1=2.12,pKa2=7.21,pKa3=12.32），混合后溶液的pH为

（）

A.7.21B.4.67C.2.12D.9.77E.12.32

8.已知Mg（OH）2的Ksp=5.61×

10-12,Mg（OH）2的溶解度为（）

A.1.12×

10-4mol·

L-1B.1.50×

L-1C.1.20×

10-6mol·

D.2.05×

L-1E.3.46×

9.在0.1mol·

L-1的NH3·

H2O溶液中，加入一些NH4Cl固体，则（）

A.NH3的Kb增大B.NH3的Kb减少C.溶液pH增大

D.溶液pH减少E.不变

10.常温下0.1mol·

L-1HA溶液的pH为3，则NaA溶液的pH为（）

A.3.00B.8.00C.9.00D.10.00E.11.00

11.Al（OH）3的溶解度（S）与溶度积常数（Ksp）之间的关系是（d）

A.S=（Ksp）1/2

B.S=（

Ksp）1/2C.S=（Ksp）1/3

D.S=（

Ksp）1/4E.S=（Ksp）1/4

12.下列物质哪一种物质的溶液的pH与浓度基本无关？

A.NaOHB.Na3PO4C.NaAc

D.NH4CNE.H3PO4

13.已知某弱酸HA的浓度c（HA）为0.1mol·

L-1，测得该溶液在37℃时的渗透压力为283.5kPa，则该物质的解离度为（）

A.1%B.5%C.10%D.20%E.30%

14.某温度时，纯水的pH为6.5，则其pOH应为（）

A.7.5B.6.5C.7

D.小于6.5E.大于7.5

15.已知HCN的Ka=5.0×

10-10，则CN-的Kb等于（）

10-5B.5.0×

10-10C.5.0×

10-24

D.2.2×

10-6E.5.0×

三、填空题（每空1分，共16分）[TOP]

1.H2O、NH3、HPO42-、OH-在水溶液中的碱性，由弱到强排列的顺序是。

2.根据强电解质溶液理论，强电解质在水溶液的解离度不是100%的原因是溶液中。

3.NH3为酸，NH4+为碱，它们的组成仅相差　　　　，因此称为　　　。

4.离子积（IP）和溶度积（Ksp）的区别：

前者是　　　　时溶液离子浓度幂之乘积，而后者是　　　　时溶液离子浓度幂之乘积。

它是一个　　　。

5.某难溶电解质M3X2，其溶解度S与溶度积常数Ksp的关系为　　　　。

6.M（OH）2的溶解度S为1.0×

10-10mol·

L-1，N（OH）2的溶解度S为1.0×

L-1，因此，它们的溶度积常数Ksp，　　　大于　　　；

而饱和溶液时pH　　　大于　　　　。

7.0.1mol·

L-1H2A溶液中，[A2-]近似Ka2。

8.相同浓度相同体积NaOH与H2A（已知其pKa1、pKa2）混合，混合后溶液的pH为　　　　。

9.pH=4.0的溶液与pH=10.0的溶液等体积混合，混合溶液的pH为　7　。

10.某一元弱酸的浓度为c时，其解离度为b，如果将它的浓度稀释至c/4，这时其解离度变为　　　　。

四、问答题（20分）[TOP]

1.解释Mg（OH）2能溶于NH4Cl溶液中。

2.在饱和氢硫酸H2S溶液中H+（aq）与S2-（aq）浓度之比是否2：

1？

（已知　Ka1=8.91×

10-8，Ka2=1.12×

10-12）

3.NaH2PO4在水溶液中呈酸性，而Na2HPO4在水溶液中却是呈碱性，为什么？

4.如何应用溶度积常数来比较难溶强电解质的溶解度？

5.同离子效应和盐效应对难溶强电解质的溶解度有什么影响？

6.难溶强电解质的溶度积常数越大，其溶解度也越大吗？

为什么？

五、计算题（24分）[TOP]

1.已知某酸H3A的Ka1=10-4、Ka2=10-7、Ka3=10-11。

（1）计算0.1mol·

L-1H3A水溶液的pH、[H2A-]、[HA2-]、[A3-].

（2）0.20mol·

L-1H3A溶液与0.10mol·

L-1的NaOH溶液等体积混合，pH为多少?

（3）若0.20mol·

L-1H3A溶液与0.30mol·

L-1的NaOH溶液等体积混合，pH又为多少?

（4）若0.20mol·

L-1H3A溶液与0.50mol·

2.MX是难溶强电解质，0℃时在100g水中只能溶解0.8195gMX，设其溶解度随温度变化不大，测得饱和MX溶液的凝固点为-0.293℃[已知Kf（H2O）=1.86]求：

（1）MX的摩尔质量（g·

mol·

L-1），

（2）0℃时，Ksp（MX）为多少？

3.将c（MX3）=0.2mol·

L-1和c（NaA）0.2mol·

L-1等体积混合，

（1）混合液有无沉淀？

（2）若有沉淀生成，溶液中加入HA的浓度应为多少mol·

L-1，才能使溶液无M（OH）3沉淀?

（忽略加入HA后引起的体积变化；

已知Ksp[M（OH）3]=1.0×

10-13Ka（HA）=1.0×

10-9）

4.已知某二元弱酸H2A的解离常数为Ka1=1.0×

10-4，Ka2=1.0×

10-7,试计算下列溶液的pH及渗透压力（温度为298K）：

（1）c（Na2A）=0.01mol·

L-1的Na2A溶液；

（2）c（NaHA）=0.05mol·

L-1的NaHA溶液；

（3）上述两种溶液等体积混合后所得的溶液。

6.血浆中铁离子的总浓度为5.0×

L-1，310K时Ksp（Fe（OH）3）=2.8×

10-39，假定Kw=1.0×

10-14，

（1）计算使99%Fe3+离子沉淀的pH。

（2）试讨论在pH=7.4时，血浆中铁离子的存在状态。

学生自测答案[TOP]

一、判断题

1.×

2.×

3.×

4.×

5.√6.√7.×

8.×

9.×

10.×

二、选择题

1.C2.D3.D4.B5.D6.C7.A8.A9.C10.D11.D12.D13.C14.A15.A

三、填空题

1.H2O、NH3、HPO42-、OH-

2.形成离子氛

3.一个质子；

共轭酸碱对

4.任何状态；

平衡状态；

常数

5.S=

6.N（OH）2+；

M（OH）2；

N（OH）2；

M（OH）2

7.等于

8.pH=

（pKa1+pKa2）

9.7.00

10.2b

四、问答题（略）

五、计算题

1.

（1）2.5；

3.2×

10-3；

1.0×

10-7；

10-16

（2）4.00（3）7.00（4）11.00

2.

（1）104g·

mol-1

（2）6.2×

10-3

3.

（1）IP=2.32×

10-10＞Ksp，有沉淀生成

（2）溶液中加入HA的浓度应为0.01mol·

L-1，才能使溶液无M（OH）3沉淀。

4.

（1）10；

743.2kPa

（2）5.5；

247.8kPa（3）7.3；

495.5kPa

5.

（1）IP=2.5×

10-4>

Ksp（AgCl）有沉淀生成。

（2）100mol·

6.

（1）3.26

（2）在pH=7.4时，仅有1.8×

10-19mol·

L-1铁离子可以存在血浆中，说明血浆中铁离子必定与其他物质配合，以配离子（在这种情况下主要是铁蛋白）的形式存在。

章后习题答案[TOP]

1.用浓度计算：

π=icRT=2×

0.0050mol·

8.314J·

mol-1·

K-1×

298K×

=25kPa

用活度计算：

π’=icRT=2×

0.92×

=23kPa

2．

酸

H2O

H3O+

H2CO3

HCO3-

NH4+

NH3+CH2COO-

H2S

HS-

共轭碱

OH-

CO32-

NH3

NH2CH2COO-

S2-

3.

碱

HPO42-

HAc

NH2-

[Al（H2O）5OH]2+

NH3+CHCOO-

共轭酸

H2PO4-

H2Ac+

[Al（H2O）6]3+

NH3+CH2COOH

4.

（1）若c（H3PO4）=O.10mol·

L-1，则溶液中各离子浓度由大到小为：

离子H+H2PO4-HPO42-OH-PO43-

浓度/mol·

L-12.4×

10-22.4×

10-26.2×

10-84.2×

10-135.7×

10-19

其中H+浓度并不是PO43-浓度的3倍。

（2）当溶液的cKa2>

20Kw，且c>

20Ka1

NaHCO3：

（pKa1+pKa2）=

（6.37+10.25）=8.31碱性

NaH2PO4：

pH=

（pKa1+pKa2）=

（2.12+7.21）=4.66酸性

5.Na+离子和Cl-离子对BaSO4起到盐效应作用使溶解度增大，但对AgCl却起到同离子效应作用而使溶解度降低。

6.

（1）盐酸和

（2）AgNO3，由于同离子效应，将使AgCl的溶解度降低；

（3）KNO3则由于盐效应，将使AgCl的溶解度稍有增加；

（4）氨水，由于氨与银离子形成了配离子将使游离的Ag＋大大地减少，AgCl的溶解度大大地增加。

7.

=9.44×

[HS-]≈[H+]＝9.44×

L-1。

=1.12×

10-12

[S2-]≈Ka2=1.12×

10-12mol·

8.（略）

9.

（1）K=

，反应正向进行；

（2）K=

（3）K=

，反应逆向进行；

（4）（）K=

，反应逆向进行。

10.在H2S和HCl混合溶液中存在二步质子平衡，

第一步H2S+H2O

HS-+H3O+

0.1mol·

L-1xmol·

L-10.3mol·

，x=3.0×

10-8

第二步HS-+H2O

S2-+H3O+

3.0×

L-1ymol·

，

[S2-]=ymol·

L-1=1.1×

11.

（1）生成c（Na2HPO4）=0.05mol·

（pKa2+pKa3）=1/2（7.21+12.67）=9.94

（2）混合时，c（Na3PO4）=0.05mol·

L-1，c（HCl）=0.10mol·