第3章溶液与离子平衡习题.docx

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第3章溶液与离子平衡习题

一、思考题

1.稀溶液有哪些依数性？

产生这些依数性的根本原因是什么？

答案：

1）当溶质溶解在溶剂中形成溶液后，溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低及产生渗透压等性质，只与溶液中溶质粒子的数目有关，而与溶质的本性无关。

由于这类性质的变化，只适用于稀溶液，故称为稀溶液的依数性。

2）根据拉乌尔定律，对于二组分稀溶液可以看出，加入非挥发性溶质B以后，溶剂A的蒸气压会下降，这是造成凝固点下降，沸点升高和渗透压的根本原因。

2.说明稀溶液定律的适用条件。

答案：

难挥发的非电解质稀溶液适用。

3.将下列水溶液按照其凝固点的高低顺序排列：

1mol·kg-1NaCl，1mol·kg-1H2SO4，1mol·kg-1C6H12O6，0.1mol·kg-1CH3COOH，0.1mol·kg-1NaCl，0.1mol·kg-1C6H12O6，0.1mol·kg-1CaCl2。

答案：

溶液凝固点下降的程度与单位体积内溶质的微粒数有关，微粒数越多，凝固点下降值越大。

4.在冬天抢修土建工程时，常用掺盐水泥沙浆，为什么？

答案：

降低水凝的凝固点。

5.说明CaCl2可用来作干燥剂的原理。

答案：

CaCl2是一种苏松的多孔性物质，吸收大气中的水蒸气后，降低了水蒸气的饱和蒸气压使得水蒸气易于液化。

6.人体输液时，所用的盐水和葡萄糖溶液浓度是否可以任意改变？

为什么？

答案：

不可以任意改变。

医疗上所用的盐水和葡萄糖溶液是等渗溶液，不能采用低渗溶液也不能采用高渗溶液，否则，会出现医疗上称之的质壁分裂或溶血现象。

7.什么是溶液的渗透现象？

渗透压产生的条件是什么？

如何用渗透现象解释盐碱地难以生长农作物？

答案：

渗透现象是指溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。

条件：

必须有渗透膜且膜两边溶液的浓度不同。

盐碱地中盐碱的浓度大农作物中水分会通过细胞壁渗透到土壤中，导致细胞萎缩。

8.人在河水中游泳，眼睛会感到不适，而在海水中游泳却没有这种不适感觉，为什么？

答案：

河水为淡水会渗透到眼睛中，所以，人感觉眼睛肿胀疼痛。

海水中溶解有大量的盐类。

9.什么叫反渗透现象？

主要应用有哪些？

答案：

若在溶液一侧施加的压力大于渗透压时，会使溶液中的溶剂向纯溶剂一侧流动，使纯溶剂的体积增加，这个过程叫做反渗透现象。

应用：

反渗透为海水淡化、工业废水和污水处理以及溶液浓缩等过程提供了重要的方法。

10.有人说：

因为Kw=c（H+）·c（OH-），Kw是常数，所以中性溶液的pH值一定等于7.0，你认为对吗？

答案：

水的离子积常数是温度的函数，温度改变溶液的pH会发生改变的。

11.写出下列各种物质的共轭酸或共轭碱：

（1）H2S

（2）CN－（3）H2PO4-（4）NH4+（5）HCO3－

解释：

酸碱质子理论认为：

凡是给出质子的物质都是酸，凡是能够接受质子的物质都是碱。

12.指出下列物质中哪些是酸？

哪些是碱？

哪些既是酸又是碱？

NH4+、OH-、Al（OH）3、F-、H2O2、B（OH）3、H2PO4-、HS-、H2O

13.如何判断酸碱的强弱？

根据质子理论说明酸碱反应的规律。

答案：

在水溶液中，酸碱的强弱可用它们在水中的标准离解平衡常数来衡量。

酸碱反应的实质：

是两对酸碱共轭对之间的质子转移反应。

14.弱酸的解离常数和解离度有何异同点。

15.比较浓度相同的无机多元弱酸的酸性强弱时，为什么只需比较它们的一级离解常数就可以了。

16.为什么缓冲溶液具有缓冲作用，缓冲溶液可对少量的酸碱引起的pH的改变起到稳定的作用。

答案：

我们把这种能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释而pH不发生明显变化的作用称为缓冲作用，具有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。

缓冲作用机理：

HAc＋H2OH3O＋＋Ac－

当加入少量强酸时，共轭碱Ac－与H3O＋作用，平衡向左移动，Ac－浓度略有减小，HAc浓度略有增大，溶液中的H3O浓度没有明显增大，溶液的pH值基本保持不变。

共轭碱Ac－发挥了抵抗外来强酸的作用，故称为缓冲溶液的抗酸成分。

当加入少量强碱时，OH－与H3O＋作用，平衡向右移动，HAc分子进一步电离以补充消耗掉的H3O＋，HAc浓度略有减小，Ac－浓度略有增大，溶液中的H3O＋浓度没有明显减小，溶液的pH值基本保持不变。

共轭酸HAc发挥了抵抗外来强碱的作用，故称为缓冲溶液的抗碱成分

17.如何选择缓冲溶液？

答案：

1.选择合适的缓冲系为使缓冲溶液具有较大的缓冲容量，所选缓冲系共轭酸的pKa与所配缓冲溶液的pH应尽量接近，如配制pH为5.0的缓冲溶液，可选择HAc-NaAc缓冲系，因为HAc的pKa＝4.75。

另外，所选缓冲系物质应稳定，对主反应无干扰。

2.缓冲溶液的总浓度要适当为使缓冲溶液具有较大的缓冲容量，所配缓冲溶液要有一定的总浓度。

但总浓度太大，会使溶液的离子强度太大或渗透浓度太大而不适用，在实际工作中，一般总浓度在0.05～0.20mol•L－1范围内为宜。

3.计算所需缓冲系的量选择好缓冲系之后，按照所要求的pH，利用缓冲溶液pH的计算公式计算出弱酸及其共轭碱的量或体积。

为配制方便，常使用相同浓度的弱酸及其共轭碱。

18.指出下列各组水溶液，当两种溶液等体积混合时，哪些可以作为缓冲溶液，为什么？

（1）NaOH（0.10mol·dm-3）-HCl（0.20mol·dm-3）

（2）HCl（0.10mol·dm-3）-NaAc（0.20mol·dm-3）

（3）HCl（0.10mol·dm-3）-NaNO2（0.050mol·dm-3）

（4）HNO2（0.30mol·dm-3）-NaOH（0.15mol·dm-3）

19.解释沉淀在下述介质中的溶解度变化的原因：

⑴AgCl沉淀在1mol·dm-3KNO3溶液中溶解度比纯水中大；

⑵AgCl沉淀在0.001mol·dm-3HCl溶液中溶解度比纯水中小；

⑶AgCl沉淀在1mol·dm-3NH3水溶液中溶解度比纯水中大。

20.查得AgCl、Ag2CrO4的溶度积常数分别为1.8×10-10、1.1×10-12，试判断它们在水溶液中溶解度的相对大小？

21.下列各种说法是否正确，为什么？

（1）两种难溶电解质，其中Ksp较大者，溶解度也较大。

（2）MgCO3的Ksp=6.82×10-8，这意味着在所有含MgCO3的溶液中，c（Mg2+）=c（CO32-），而且c（Mg2+）·c（CO32-）=6.82×10-8。

（3）室温下，在任何CaF2水溶液中，Ca2＋和F－离子浓度的乘积都等于CaF2的Ksp值。

22.何谓“沉淀完全”？

沉淀完全时溶液中被沉淀离子的浓度是否等于零？

怎样才算达到沉淀完全的标准？

23.欲使难溶物溶解，一般可采取哪几种措施？

答案：

1）利用酸碱反应2）利用氧化还原反应3）利用配位反应。

24.沉淀转化的条件是什么？

为什么BaSO4沉淀可以转化为BaCO3沉淀？

答案：

两种沉淀的容度积常数相差较大。

25.工业上常用FeS来处理含Pb2+废水，为什么？

答案：

生成PbS沉淀。

26.试选择合适的配位剂，分别将沉淀CuCl、Cu（OH）2、AgBr、Zn（OH）2溶解，并写出有关反应式。

答案：

氨水

27.命名下列配合物，指出中心离子的配位数，写出配离子的K稳表达式。

（1）[Co（NH3）6]Cl

（2）K2[Co（SCN）4]（3）Na2[SiF6]

（4）[Pt（NH3）2Cl4]（5）[Co（NH3）5Cl]Cl2（6）[Zn（NH3）4]SO4

28.在[Cu（NH3）4]SO4和K2[Fe（CN）6]晶体的水溶液中含有哪些离子或分子，写出解离式。

29.在含[Ag（NH3）]Cl溶液中加入HNO3后，会有何现象？

为什么？

答案：

在含[Ag（NH3）]Cl溶液中加入HNO3后，HNO3会破坏[Ag（NH3）]+离子，溶液中又生成AgCl沉淀。

30.AgI沉淀分别用氨水和硫代硫酸钠来溶解，有何现象？

为什么？

31.简述如何处理锅炉中的锅垢。

答案：

锅垢主要成分为CaSO4，可以将其转化为溶解度更小的CaCO3沉淀，然后醋酸溶解除去。

32.根据配合物稳定常数和难溶电解质溶度积常数解释：

（1）KI能使[Ag（NH3）2]+溶液产生沉淀，而KCl则不能。

（2）AgBr沉淀可溶于KCN溶液，而AgS2不溶于KCN溶液。

（3）K3[Fe（SCN）6]溶液中加入NH4F，血红色消褪。

附：

配体次序：

先离子后分子，例如：

K[PtCl3NH3]：

三氯•氨合铂（Ⅱ）酸钾；

同是离子或同是分子，按配位原子元素符号的英文字母顺序排列，例如：

[Co（NH3）5H2O]Cl3：

氯化五氨•水合钴（Ⅲ）；

配位原子相同，少原子在先；配位原子相同，且配体中含原子数目又相同，按非配位原子的元素符号英文字母顺序排列，例如：

[PtNH2NO2（NH3）2]：

氨基•硝基•二氨合铂（Ⅱ）；

先无机后有机，例如：

K[PtCl3（C2H4）]：

三氯•乙烯合铂（Ⅱ）酸钾。

二、是非题（对的在括号内填“√”号，错的填“×”号）

1．相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，所得到两个溶液的凝固点相同。

（）

2．0.1mol·kg-1葡萄糖水溶液和0.1mol·kg-1甘油水溶液的沸点相同。

（√）

3．10升0.1mol·dm-3的葡萄糖水溶液比2升0.1mol·dm-3的蔗糖水溶液的渗透压大。

（）

4．难挥发电解质稀溶液的依数性不仅与溶质种类有关，而且与溶液浓度成正比。

（）

5．因为溶入溶质，故溶液沸点一定高于纯溶剂的沸点。

（）

6．根据酸碱质子理论，酸和碱只是物质因质子的得失所处的不同状态。

（）

7．酸碱质子理论中酸碱反应的实质是酸和碱反应生成了盐和水的反应。

（）

8．无论是多元酸还是多元碱，它们的逐级解离常数总符合下列规则：

Ki1＞Ki2＞Ki3（√）

9．若将盐酸溶液和HAc溶液混合，溶液中H+总是由HCl提供，与HAc的浓度、K值无关。

（）

10．弱碱的解离常数Kb只与溶液温度有关，而与其浓度无关。

（√）

11．同离子效应可以使溶液的pH值增大，也可以使其减小，但一定会使弱电解质的解离度降低。

（√）

12．25℃时在多元弱酸中，由于第一级解离产生的H+离子对第二级解离有同离子效应，因此Ka1＞Ka2。

（√）

13．0.1mol·dm-3磷酸溶液中，对各种离子而言H+最多，PO43-离子最少。

（√）

14．多元弱酸，其酸根离子浓度近似等于该酸的一级解离常数。

（）

15．二元弱酸，其酸根离子浓度近似等于该酸的二级解离常数。

（√）

16．常温时，弱电解质溶液浓度越稀，解离度越大，而解离常数却不变。

（√）

17．在一定温度下，弱酸的解离度越大，其溶液的pH值越大。

（）

18．两种酸溶液HX和HY，其pH值相同，则这两种酸浓度（mol·dm-3）也相同。

（）

19．将适量的NaAc晶体加入HAc水溶液中，则Ka（HAc）值会增大。

（）

20．将等体积0.1mol·dm-3的NaOH与0.1mol·dm-3的HAc溶液混合后，此溶液呈中性。

（）

21．用0.1mol·dm-3NaOH分别中和10mL0.1mol·dm-3HCl和10mL0.1mol·dm-3的HAc溶液时，所用的NaOH溶液的体积是相同的。

（√）

22．缓冲溶液可以由弱酸和它的共轭碱构成。

（√）

23．Na2CO3和NaOH的混合溶液具有缓冲性能。

（）

24．将氨水的浓度稀释一倍，溶液的OH－浓度就减少到原来的。

（）