普通化学习题与解答第三章.docx

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普通化学习题与解答第三章

第三章水化学与水污染

1.是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号）

（1）两种分子酸溶液和溶液有同样的pH，则这两种酸的浓度（）相同。

（-）

（2）0.10溶液的pH比相同浓度的溶液的pH要大，这表明的值比的值大。

（+）

（3）有一由组成的缓冲溶液，若溶液中，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。

（-）

（4）和的溶度积均近似为10-9，从而可知在它们的饱和溶液中，前者的浓度与后者的浓度近似相等。

（-）

（5）的溶度积均为，这意味着所有含有固体的溶液中，，而且。

（-）

2、选择题（将所有正确答案的标号填入空格内）

（1）往10.10溶液中加入一些晶体并使之溶解，会发生的情况是（bc）

（a）的值增大（b）的值减小

（c）溶液的pH值增大（d）溶液的pH值减小

（2）设氨水的浓度为c，若将其稀释1倍，则溶液中为（c）

（a）（b）（c）（d）2c

（3）下列各种物质的溶液浓度均为0.01，按它们的渗透压递减的顺序排列正确的是（c）

（a）

（b）

（c）

（d）

（4）设在水中，在0.01中，在0.01中，以及在0.05中的溶解度分别为、、和，这些量之间对的正确关系是（b）

（a）

（b）

（c）

（d）

（5）下列固体物质在同浓度溶液中溶解度（以1溶液中能溶解该物质的物质的量计）最大的是（c）

（a）（b）（c）（d）

3、填空题

在下列各系统中，各加入约1.00g固体，并使其溶解，对所指定的性质（定性地）影响如何？

并简单指明原因。

（1）10.0cm30.10溶液（pH）不变

（2）10.0cm30.10水溶液（氨在水溶液中的解离度）减小

（3）10.0cm3纯水（pH）变小

（4）10.0cm3带有沉淀的饱和溶液（的溶解度）降低

4、将下列水溶液按其凝固点的高低顺序排列为（6）（4）（5）（7）

（2）

（1）（3）

（1）1；

（2）1；

（3）1；（4）0.1；

（5）0.1；（6）0.1；

（7）0.1

5、对极稀的同浓度溶液来说，的摩尔电导率差不多是摩尔电导率的两倍。

而凝固点下降却大致相同，试解释之。

解：

与均为型强电解质，故其凝固点下降大致相同。

但解离后生成的带2价电荷，而解离后生成的带1价电荷，故两者的摩尔电导率不同。

6、海水中盐的总浓度为0.60（以质量分数计约为3.5%）。

若均以主要组分计，试估算海水开始结冰的温度和沸腾的温度，以及在25℃时用反渗透法提取纯水所需要的最低压力（设海水中盐的总浓度若以质量摩尔浓度m表示时也近似为0.60）。

解：

故海水开始结冰的温度为0.0℃－2.2℃＝－2.2℃。

又

故海水沸腾的温度为100.00℃+0.62℃＝100.62℃

故25℃时用反渗透法提取纯水所需的最低压力为3.0MPa。

7、利用水蒸发器提高卧室的湿度。

卧室温度为25℃，体积为3.0×104dm3：

假设开始时室内空气完全干燥，也没有潮气从室内选出。

（假设水蒸气符合理想气体行为。

）

（1）问需使多少克水蒸发才能确保室内空气为水蒸气所饱和（25℃时水蒸气压＝3.2kPa）？

（2）如果将800g水放人蒸发器中，室内最终的水蒸气压力是多少？

（3）如果将400g水放入蒸发器中，室内最终的水蒸气压力是多少？

解：

（1）假设室内水蒸气符合理想气体行为

（2）从

（1）可知，25℃时700g水蒸发即可使室内空气为水蒸气所饱和，所以放入800g水，室内最终水蒸气压力仍为3.2kPa。

（3）400g水放入蒸发器中，室内水蒸气压力为

8、

（1）写出下列各物质的共扼酸：

（a）（b）（c）（d）（e）（f）

（2）写出下列各种物质的共扼碱

（a）（b）（c）（d）（e）（f）

解：

（1）

质子碱

共轭酸

（2）

质子碱

共轭酸

9、在某温度下0.10氢氰酸（）溶液的解离度为0.007％，试求在该温度时的解离常数。

解：

因为很小，可采用近似计算

所以

即该温度时，HCN的解离常数是。

10、计算0.050次氯酸（）溶液中的浓度和次氯酸的解离度。

解：

为物质的起始浓度。

11、已知氨水溶液的浓度为0.20。

（1）求该溶液中的的浓度、pH和氨的解离度。

（2）在上述溶液中加入晶体，使其溶解后的浓度为0.20。

求所得溶液的的浓度、pH和氨的解离度。

（3）比较上述

（1）、

（2）两小题的计算结果，说明了什么？

解：

（1）

（2）溶液中存在下列溶解平衡：

（3）通过计算说明，同离子效应可大大降低弱酸在溶液中的离解度，因而下降。

12、试计算25℃时0.10溶液中的浓度和溶液的PH（提示：

在0.10酸溶液中，当＞104时，不能应用稀释定律近似计算）。

解：

是中强酸，，故不能应用稀释定律近似计算其中平衡时的浓度。

又为三元酸，在水溶液中逐级解离，但较小，故可按一级解离平衡作近似计算。

设溶液中的平衡浓度为，则

平衡时浓度/

求解得：

即

13、利用书末附录的数据（不进行具体计算）将下列化合物的0.10溶液按pH增大的顺序排列之。

（1）*

（2）（3）（4）*（5）（6）

解：

pH的由小到大的顺序为

（3），

（1），（5），（6），

（2），（4）

14、取50.0cm30.100某一元弱酸溶液，与20.0cm30.100溶液混合，将混合溶液稀释至100cm3，测得此溶液的pH为5.25。

求此一元弱酸的解离常数。

解：

混合溶液总体积为100cm3，则某一元弱酸HA的浓度为：

KOH的浓度为：

一元弱酸HA与KOH中和后，HA过量，组成缓冲溶液，其中，

已知

15、在烧杯中盛放20.00cm30.100氨的水溶液，逐步加入0.100溶液。

试计算：

（1）当加入10.00cm3后，混合液的pH；

（2）当加入20.00cm3后，混合液的pH；

（3）当加入30.00cm3后，混合液的pH；

解：

（1）与混合中和后，过量，反应又生成了，所以组成缓冲溶液。

（2）与混合，等量中和，生成，其浓度为：

（3）与混合中和后，过量，的浓度为：

16、现有1.0由和组成的缓冲溶液。

试计算：

（1）当该缓冲溶液中含有0.10mol和0.30molNaF时，其pH等于多少？

*

（2）往

（1）缓冲溶液中加入0.40g，并使其完全溶解（没溶解后溶液的总体积仍为1.0）。

问该溶液的pH等于多少？

（3）当缓冲溶液的pH=3.15时，和的比值为多少？

解：

（1）缓冲溶液的pH计算：

（2）加入0.40g固体NaOH，相当于NaOH的物质的量：

NaOH与HF反应，HF过量，并生成NaF，两者的浓度为：

（3）当溶液pH＝3.5时：

17、现有125cm31.0溶液，欲配制250cm3pH为5.0的缓冲溶液，需加入6.0溶液的体积多少立方厘米？

解：

缓冲溶液中，已知pH＝5.0，，设需加溶液的体积为。

18、判断下列反应进行的方向，并作简单说明（设备反应物质的浓度均为

1）

解：

（1）逆向进行。

因属同类型的配离子，；，，即更不稳定，因此反应逆向进行。

（2），正向进行。

因属同类型的难溶电解质，；，，即更难溶，因此反应正向进行。

19、根据的溶度积，计算（在25℃时）：

（1）在水中的溶解度（）；

（2）饱和溶液中和离子的浓度；

（3）在0.010的饱和溶液中离子的浓度；

（4）在0.010溶液中的溶解度（）。

解：

（1）设在水中的溶解度为s（以为单位），则根据

可得

（2）

（3）在溶液中，

（4）在溶液中，

此时的溶解度为

20、应用标准热力学数据计算298.15K时的溶度积常数。

解：

-109.78977.107-131.26

21、将溶液与溶液混合，设混合液中的浓度为0.20问：

（1）当在混合溶液中的浓度等于5.0×104时，是否有沉淀生成？

（2）当混合溶液中的浓度多大时，开始生成沉淀？

（3）当混合溶液中的浓度为6.0×10-2时，残留于溶液中的浓度为多少？

解：

（1）

由于

所以，无沉淀生成。

（2）

即当时，开始生成沉淀。

（3）

即当混合溶液中的浓度为时，残留于溶液中的浓度为。

22、若加入来净化水，使在水中的质量分数为1.0×10-4％。

问往含浓度为2.0×10-4的水中按上述情况加入时，是否会产生沉淀?

解：

因溶液中各离子浓度很低，溶液的密度可近似地以水的密度计。

加入的使溶液中浓度为：

因，故不会生成沉淀。

23、工业废水的排放标准规定降到0.10以下即可排放。

若用加消石灰中和沉淀法除去，按理论上计算，废水溶液中的pH至少应为多少？

解：

根据工业废水排放标准，要求废水中：

为使以生成沉淀，需使

=

即废水中的pH值应是：

24、某电镀公司将含废水排入河流。

环保监察人员发现，每排放一次氰化物，该段河水的就上升3.0。

假设反应为

求在该段河水中的浓度（）。

（提示：

即生化需氧量，指水中有机物出微生物作用进行生物氧化，在—定期间内所消耗溶解氧的量。

）

解：

根据反应式，每排放1mol，需耗1.25mol（即40.0g），因BOD的值增加，所以在河水中增加的浓度为：