电解质溶液.docx

电解质溶液.docx

《电解质溶液.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电解质溶液.docx（97页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电解质溶液

第一章溶液

基本要求

一、掌握溶液浓度的表示方法和浓度的有关计算。

二、掌握溶液渗透压的概念、计算及其在医药应用方面的意义。

三、熟悉稀溶液的蒸汽压下降、沸点升高和凝固点下降的原因和规律。

四、了解物质分散系及溶解度的概念、气体吸收系数的定义、分配定律及萃取原理。

例题分析

[例1-1]400g水中加入百分含量为95%（w/w）H2SO4100g，测得该溶液的密度为1.13kg·L-1，计算此溶液的质量摩尔浓度、物质的量浓度、摩尔分数。

解：

此处95%（w/w）是指100gH2SO4水溶液中，H2SO4占95g，水占5g。

因摩尔质量MB等于质量除以物质的量MB＝W／nB

所以

＝2.39（mol·kg-1）

＝2.19（mol·L-1）

＝0.041

[例1-2]某患者需补Na+离子75mmol，应补NaCl多少克？

如用c（NaCl）为0.15mol·L-1的生理盐水，应补多少毫升？

解：

所需NaCl克数为：

＝4.39（g）

所需生理盐水体积为：

V＝500（ml）

[例1-3]测得人的血浆的凝固点为-0.56℃，试求血浆的mOsm·L-1及37℃时的渗透压。

解：

已知ΔTf＝0.56且水的Kf＝1.86

＝0.301（mol·kg-1）

0.3010×1000＝301.0（mOsm·L-1）

π＝mBRT＝0.3010×8.31×103×（273＋37）＝7.76×105（Pa）

自我测验题

一、判断是非题（请在题号前根据判断填写“√”或“×”符号）

1．测定高分子化合物的相对分子质量，最适宜的方法不是沸点升高法，而是凝固点降低法。

2．血浆中的小分子和离子的质量低于胶体物质的质量，所以由小分子和离子产生的晶体渗透压比胶体渗透压小。

3．用Na2CO3·10H2O配制Na2CO3的水溶液，可以分别用Na+和CO32-为基本单元计算溶液浓度。

4．在法定计量单位制中，“浓度”就是“物质的量浓度”的简称。

5．NaOH溶液的物质的量浓度就是1LNaOH溶液中含有NaOH的摩尔数。

6．对于难挥发性溶质的稀溶液依数性（如ΔTb＝KbmB）中的mB应该是溶液中溶质质点的质量摩尔浓度的总和。

7．纯溶剂通过半透膜向溶液渗透的压力称为渗透压。

8．200mOsm·L-1的NaCl溶液的渗透压大于200mOsm·L-1的葡萄糖溶液的渗透压。

9．人体体液的晶体渗透压的主要功能是调节细胞内外水的相对平衡。

10．0.2mol·kg-1NaCl溶液渗透压较0.15mol·kg-1CaCl2溶液渗透压为大。

二、选择题（请将正确答案的字母填入括号内）

1．下列符号中表示物质的量的符号是（）（）（）（）

a．molb．nc．mol·L-1d．c

2．符号c（H2SO4）＝0.2mol·L-1应读作（）（）（）（）

a．硫酸的物质的量浓度为0.2摩尔每升

b．H2SO4的浓度为0.2摩尔每升

c．H2SO4的物质的量浓度为0.2

d．H2SO4的浓度为每升0.2摩尔

3．在500g水中含有22.5g葡萄糖，这一溶液中葡萄糖的质量摩尔浓度最接近

下列哪一个数值？

（）（）（）（）

a．0.25mol·kg-1b．0.13mol·kg-1

c．0.75mol·kg-1d．0.50mol·kg-1

4．某溶液含MnO4－离子，设c（MnO4－）＝1/2mol·L-1则（）（）（）（）

a．c（2MnO4－）＝1/4mol·L-1b．c（1/3MnO4－）＝2/3mol·L-1

c．c（1/5MnO4－）＝2/5mol·L-1d．c（1/2MnO4－）＝1/4mol·L-1

5．50g水中溶解0.5g非电解质，101.3kPa时，测得该溶液的凝固点为-0.31

℃，则此非电解质的相对分子量为（）（）（）（）

a．28b．30c．56d．60

6．500ml生理盐水中，Na+离子的渗透浓度为（）（）（）（）

a．77mOsm·L-1b．196mOsm·L-1

c．154mOsm·L-1d．391mOsm·L-1

7．能使红细胞出现溶血现象的溶液有（）（）（）（）

a．冰点为-0.56℃NaCl溶液（Kf＝1.86）

b．200mOsm·L-1的蔗糖溶液

c．c（CaCl2）为0.05mol·L-1d．c（C6H12O6）为0.28mol·L-1

8．0.03mol·L-1的MB2溶液100ml中加入NaCl固体，37℃时测得该溶液的

冰点为-0.54℃（设加入NaCl后溶液体积不变，Kf＝1.86），则加入NaCl

的克数为（）（）（）（）

a．0.585gb．1.170gc．5.85gd．11.7g

9．某水溶液的冰点为-0.56℃，若用半透膜使该溶液与0.15mol·L-1的葡萄

糖溶液相隔，会发生什么现象？

（水的Kf＝1.86）（）（）（）（）

a．水由葡萄糖溶液向该溶液渗透

b．葡萄糖向该溶液渗透

c．水由该溶液向葡萄糖溶液渗透

d．无渗透现象产生

10．能使红细胞保持正常形态的溶液有（）（）（）（）

a．冰点为-0.53℃的NaCl溶液

b．冰点为-0.53℃的C6H12O6溶液

c．0.28mol·L-1的C6H12O6溶液

d．0.1mol·L-1的NaCl溶液

11．下列各溶液的浓度均为0.1mol·L-1，互为等渗溶液的为

（）（）（）（）

a．AlCl3与CaCl2b．葡萄糖与蔗糖溶液

c．NaCl与CaCl2d．KCl与NaCl

三、填空题

1．葡萄糖（C6H12O6）的相对分子量是180.157，1molC6H12O6所含的分子数应是。

2．如果某化学物质B含有B分子的数目与0.06kg12C中含有的原子数相等，那么该化学物质B的物质的量nB＝。

3．100ml溶液中含Ca2+8.0mg，则Ca2+的物质的量浓度是mmol·L-1。

4．配制c（NaOH）＝0.1mol·L-1的溶液300ml，需要固体NaOH的质量是g。

5．如果c（2MnO4－）＝1mol·L-1，那么对这个溶液c（MnO4－）＝，

c（1/5MnO4－）＝，c（3MnO4－）＝，c（1/3MnO4－）＝。

6．稀溶液的依数性包括，，，和，它适用于。

7．将5.2g非挥发性溶质溶解于125g水中，该溶液的沸点为100.76℃，该溶质的相对分子量为。

（水的Kb＝0.512）

8．产生渗透现象的必备条件为，水的渗透方向为。

9．晶体渗透压的主要生理功能为，胶体渗透压的主要生理功能为。

10．渗透浓度的含义为

其单位为。

四、简答题

1．等物质的量反应规则

2．在临床补液时为什么一般要输等渗溶液？

3．晶体渗透压和胶体渗透压

五、计算题

1．有3.18g铜粉，先使其全部氧化成氧化铜，再用6.00mol·L-1的硫酸转化为硫酸铜。

试计算反应中消耗了多少摩尔氧气，需要硫酸多少毫升？

2．将0.5g鸡蛋白配制成1.0L水溶液。

在25℃时测得该溶液的渗透压力为0.306kPa，计算鸡蛋白的相对分子质量。

3．测得泪水的凝固点为-0.52℃，求泪水的渗透浓度及37℃时的渗透压力。

4．测得血浆的凝固点为-0.52℃，今有质量浓度为10.0g·L–1的尿素[CO（NH2）2]溶液100ml，问需加入多少克葡萄糖（C6H12O6）才能与血浆等渗（假设溶液体积不变）？

5．在37℃时，人体血浆渗透压约为780kPa，现需要配制与人体血液渗透压相等的葡萄糖水溶液供静脉注射，若已知1.0L葡萄糖盐水溶液含22.0g葡萄糖，问其中应含食盐多少？

Exercises

1.Whichofthefollowingisnon-SIunit—milliliter,milligram,kilopascalcentimeterandmillimole?

2.Anaqueoussolutionis8.50%ammoniumchloride,NH4Cl,bymass.Thedensityofthesolutionis1.024g·mL-1.Whatarethemolality,molefraction,andamount-of-substanceconcentrationofNH4Clinthesolution?

3.A58-gsampleofagaseousfuelmixturecontains0.43molefractionpropane,C3H8;theremainderofthemixtureisbutane,C4H10.Whatarethemassesofpropaneandbutaneinthesample?

4.Asampleofpotassiumaluminumsulfate12-hydrate,KAl（SO4）2·12H2O,containing118.6mgisdissolvedin1.000Lofsolution.Calculatethefollowingforthesolution:

（1）Theamount-of-substanceconcentrationofKAl（SO4）2.

（2）Theamount-of-substanceconcentrationofSO42-.

（3）ThemolalityofKAl（SO4）2,assumingthatthedensityofthesolutionis1.00g·mL-1.

5.Whatarethenormalfreezingpointsandboilingpointsofthefollowingsolution?

（a）21.0gNaClin135mlofwater.（b）15.4gofureain66.7mlofwater.

6.Theaverageosmoticpressureofseawaterisabout30.0atmat25℃.Calculatetheconcentration（molarity）ofanaqueoussolutionofurea（NH2CONH2）thatisisotonicwithseawater.

7.Aquantityof7.85gofacompoundhavingtheempiricalformulaC5H4isdissolved301gofbenzene.Thefreezingpointofthesolutionis1.05℃belowthatofpurebenzene.Whatarethemolarmassandmolecularformulaofthiscompound?

8.Ethyleneglycol（EG）CH2（OH）CH2（OH）,isacommonautomobileantifreeze.itischeap,water-soluble,andfairlynonvolatile（b.p.197℃）.Calculatethefreezingpointofasolutioncontaining651gofthissubstancein2505gofwater.Wouldyoukeepthissubstanceinyourcarradiatorduringthesummer?

Themolarmassofethyleneglycolis62.01g.

9.Asolutionispreparedbydissolving35.0gofhemoglobin（Hb）inenoughwatertomakeuponeliterinvolume.Iftheosmoticpressureofthesolutionisfoundtobe10.0mmHgat25℃,calculatethemolarmassofhemoglobin.

10.A0.86percentbymasssolutionofNaCliscalled“physiologicalsaline”becauseitsosmoticpressureisequaltothatofthesolutioninbloodcell.Calculatetheosmoticpressureofthissolutionatmormalbodytemperature（37℃）.Notethatthedensityofthesalinesolutionis1.005g/ml.

第二章电解质溶液

基本要求

一、掌握弱电解质的电离平衡及稀释定律的应用。

二、掌握酸碱质子理论及其应用。

三、掌握溶液的酸度及有关计算。

四、掌握难溶电解质的沉淀溶解平衡。

五、熟悉离子互吸理论及相关概念。

六、了解德拜—休克尔公式和路易斯酸碱理论。

例题分析

[例2-1]在298K时，H2S饱和溶液的pH为4.02，试计算此H2S饱和溶液的浓度和溶液中S2-离子的浓度。

已知Ka＝9.1×10-8，Ka2＝1.1×10-12。

解题分析：

因Ka1＞＞Ka2，所以溶液中H+离子主要来自H2S第一步解离，其浓度可由已知溶液的pH值计算出来，而溶液中[H+]≈[HS-]。

因此，利用H2S的一级离解常数式便可求得H2S浓度。

pH＝-lg[H+]＝4.02

[H+]＝9.5×10-5mol·L-1

H2S==H++HS-

（mol·L-1）

∵Ka1＞＞Ka2

∴[S2－]≈Ka2＝1.1×10-12（mol·L-1）

[例2-2]氨水的电离度为2.0％，试计算氨水的浓度及pH值。

（Kb＝1.8×10－5）

解：

∴

∵

＞103

∴

pH＝pKw－pOH＝14－（-lg0.90×10-3）

＝14－3.05＝10.95

[例2-3]已知BaSO4的溶解度为0.000242g/100g（298K），求BaSO4的溶度积常数。

解题分析：

将BaSO4的溶解度换算成物质的量浓度，因BaSO4饱和溶液是极稀的，其密度可近似为1g/ml，BaSO4的分子量为233.40。

因溶解的BaSO4完全电离，[Ba2+]＝[SO42-]＝1.04×10－5mol·L-1

Ksp＝[Ba2+][SO42-]＝（1.04×10-5）2＝1.08×10-10

自我测验题

一、判断是非题（请在题号前根据判断填写“√”或“×”符号）

1．电离度的大小与电解质的本性和溶液温度及浓度有关。

2．强电解质溶液中由于离子氛的形成，加速了离子迁移速度。

3．电解质溶液的电离度常被称为表观电离度。

4．在弱酸溶液中加入该弱酸的盐，溶液的pH值变小。

5．平衡常数与反应的温度有关，与浓度无关。

6．对弱酸溶液，电离常数越大，[H+]越小，酸性越强。

7．HAc在水和液氨两种不同溶剂中，均表现为弱酸。

8．Kw适用于任何浓度的水溶液。

9．Ksp表示一定温度下难溶电解质溶液中，有关离子浓度的乘积为一常数。

10．酸碱质子论认为，酸碱反应的实质是质子转移的反应。

二、选择题（请将正确答案的字母填入括号内）

1．在10ml0.1mol·L-1HAc溶液中加入10mlH2O，溶液的电离度和H+离子

浓度变化可能是（）（）（）（）

a．增大，减小b．减小，增大c．不变，减小d．增大，增大

2．在1×10-4mol/L的氨水溶液中，其水的离子积是（）（）（）（）

a．10-10b．10-14c．10-4d．10-8

3．当溶液的pH值从n增加到n＋2时，离子浓度变化为（）（）（）（）

a．增加二倍b．增加10倍c．减小10倍d．减小100倍

4．BaSO4在下列溶液中溶解度最大的是（）（）（）（）

a．1mol·L-1H2SO4b．2mol·L-1BaCl2c．纯水d．1mol·L-1NaCl

5．根据酸碱质子论，下列反应属于酸碱反应者是（）（）（）（）

a．H2O＋H2O＝H3O+＋OH-b．H2O＋CN－＝HCN＋OH－

c．H2（g）＋I2（g）＝2HI（g）d．HAc＋NaOH＝NaAc＋H2O

6．向含有AgCl固体的溶液中（体积为1L），加入0.1molNaCl晶体，可能

会出现（）（）（）（）

a．AgCl的Ksp值增大b．AgCl的溶解度减小

c．Ag+离子浓度增大d．AgCl的Ksp值减小

7．根据酸碱质子理论的定义（）（）（）（）

a．酸是质子的给予体b．碱是质子的接受体

c．酸碱既可以是分子又可以是离子d．同一物质不能既是酸又是碱

8．对弱酸溶液，稀释定律公式的正确表述是（）（）（）（）

a．

b．

　　　c．

　　　　　　　d．

9．下列组合能被称之为共轭酸碱对者是（）（）（）（）

a．H2O2—HO2-b．HC2O4-—C2O42－

c．OH——O2－d．NH3—NH2-

10．在稀溶液中，影响强电解质离子活度系数f的主要因素是（）（）（）（）

a．离子的浓度b．离子的本性c．离子的电荷数d．离子的强度

三、填空

1．0.1mol·L-1的一元弱酸溶液（Ka＝1.0×10-7），[H+]＝，pH＝。

2．0.251mol·L-1的一元弱碱溶液（Kb＝1.0×10-7），[OH-]＝，pH＝。

3．实验测得的强电解质溶液的电离度，常被称为，溶液浓度越大，活度系数f，溶液浓度与活度之间的关系是。

4．越大，说明强电解质溶液中离子之间相互牵引的作用越小。

5．电离常数与和有关，与无关。

6．降低溶液中有关离子浓度，使沉淀溶解的方法有，

，。

7．水的解离是过程，温度升高，Kw。

8．使用一元弱酸、一元弱碱的近似计算公式计算[H+]或[OH-]时，必须具备的条件是或。

9．室温下，MgNH4PO4的溶解度为6.3×10－5mol·L-1，其Ksp。

10．Ag2CrO4在0.001mol·L-1AgNO3溶液中的溶解度为。

四、简答题

1．举例说明酸度和酸的浓度有何区别？

2．怎样理解难溶电解质是强电解质？

3．平衡常数Kw、Ka、Kb、Ksp有何联系和区别？

五、计算题

1．在20ml0.002mol·L-1Na2SO4溶液中加入20ml0.02mol·L-1BaCl2溶液，判断SO42－是否沉淀完全？

[Ksp（BaSO4）＝1.08×10-10]

2．用生成Fe（OH）3沉淀的办法除去溶液中Fe3+离子，若溶液的pH为5时，问溶液中残存Fe3+为多少克／升？

[已知Ksp（Fe（OH）3＝1.1×10-36）Fe原子量为56]

3．20℃时磷酸铅的饱和溶液中含有0.00014g/L溶质，求磷酸铅的溶度积[Pb3（PO4）2分子量为811]

4．18℃时Mg（OH）2的Ksp是1.2×10-11，问它在纯水中的溶解度（mol·L-1）是多少？

饱和的Mg（OH）2溶液的pH值是多少？

5．将500mLc（AlCl3）=0.2mol·L-1和50mLc（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]。

Exercises

1.125.0mLof0.40mol·L-1propanicacid,HPr,isdilutedto500.0mL.WhatwillthefinalpHofthesolutionbe?

（Kb=1.34×10-5）

2.Ethylamine,CH3CH2NH2,hasastrong,pungentodorsimilartothatammonia.Likeammonia,itisabase.A0.10mol·L-1solutionhasapHof11.86.CalculatetheKbfortheethylamine,andfindKaforistconjugateacid,CH3CH2NH3+.

3.Pivaicacidisamonoproticweakacid.A0.100mol·L-1solutionofpivalicacidhasapH=3.0.WhatisthepHof0.100mol·L-1sodiumpivalateatthesametemperature?

4.

（1）TheweakmonoproticacidHAis3.2%dissociatedin0.086mol·L-1solution.Whatistheacidityconstant,Ka,ofHA?

（2）AcertainsolutionofHAhasapH=2.48.Whatistheconcentrationofthesolution?

5.　KspforSrSO4is7.6×10-7.

（1）CalculatethesolubilityofSrSO4inH2O.

（2）WhatwouldbethesolubilityofSrSO4inasolutionwhichis0.1000mol·L-1withrespecttosulfateion?

（3）Bywhatfactoristhesolubilitydecreasedfrompart

（1）topart

（2）?

6.Inasaturatedsolutionofcalciumphosphate,theconc