普通化学习题答案高等教育出版社.docx

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普通化学习题答案高等教育出版社

三水化学与水污染

1.是非题（对的在括号内填“十”号，错的填“—”号）

（1）两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值，则这两种酸的浓度（mol·dm-3）相同。

（）

（2）0.10mol·dm-3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大，这表明CN－的

值比F－的

值要大。

（）

（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）PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9，从而可知在他们的饱和溶液中前者的Pb2+的浓度与后者的Ca2+的浓度近似相等。

（）

（5）MgCO3溶度积

=6.82×10-6，这意味着所有含有MgCO3溶液中，

而且

（）

答案：

（1-）同样pH，表示ceq（H+）相等,而

（2+）pH大表示ceq（OH-）大，而

（3-）酸浓度大对碱的缓冲能力强。

即加同量的碱pH增大的值小于加同量的酸pH减小的值

（4-）不是同类型的难溶电解质不能直接比较，要通过计算具体分析。

（5-）

不正确的。

原因是：

CO32-水解使Mg2+与CO32不相等，另外含有MgCO3溶液中也可以有MgCl2或Na2CO3等。

成立的条件必须是MgCO3的饱和溶液。

2.选择题（将正确答案的标号填入空格内）

（1）往

溶液中加入一些

晶体并使之溶解，会发生的情况是。

答案：

bcg

（a）HAc的α值增大（b）HAc的α值减少

（c）溶液的pH值增大（d）溶液的pH值减小

（e）HAc的Ka值增大（f）HAc的Ka值减少（g）HAc的Ka值不变

（2）设氨水的浓度为c，若将其稀释1倍，则溶液中c（OH－）为。

答案：

c

（a）

（b）

（c）

（d）2c

（3）下列各种物质的溶液浓度均为

，按它们的渗透压递减的顺序排列。

答案：

c（Π=cRT）

（a）HAc－NaCl－C6H12O6－CaCl2

（b）C6H12O6－HAc－NaCl－CaCl2

（c）CaCl2－NaCl－HAc－C6H12O6

（d）CaCl2－HAc－C6H12O6－NaCl

（4）设AgCl在水中，在0.01mol·dm－3CaCl2中，在0.01mol·dm－3NaCl中以及在0.05mol·dm－3AgNO3中的溶解度分别为sO、s1、s2和s3，这些量之间的正确关系是。

答案：

b（同离子效应使s减小，同离子浓度越大，s减小的越多）

（a）sO>s1>s2>s3（b）sO>s2>s1>s3

（c）sO>s1=s2>s3（d）sO>s2>s3>s1

（5）下列物质在同浓度Na2S2O3溶液中溶解度（以1dm3Na2S2O3溶液中能溶解该物质的物质的量计）最大的是。

答案：

c（Ks最大的）

（a）Ag2S（b）AgBr（c）AgCl（d）AgI

3.填空题

在下列系统中，各加入约1.00gNH4Cl固体并使其溶解，对所指定的性质（定性地）影响如何？

并简单指出原因。

（1）10.0cm30.10mol·dm-3HCl溶液pH值。

答案：

基本不变，原溶液是强酸，NH4+的解离忽略不计。

（2）10.0cm30.10mol·dm－3NH3水溶液（氨在水溶液中的解离度）。

答案：

减小

（3）10.0cm3纯水（pH值）。

答案：

减小，NH4+是弱酸

（4）10.0cm3带有PbCl2沉淀的饱和溶液（PbCl2的溶解度）。

答案：

减小，同离子效应。

4．将下列溶液按其凝固点的高低顺序排列为____________________。

（1）1mol.kg-1NaCl

（2）1mol.kg-1C6H12O6（3）1mol.kg-1H2SO4

（4）0.1mol.kg-1CH3COOH（5）0.1mol.kg-1NaCl（6）0.1mol.kg-1C6H12O6

（7）0.1mol.kg-1CaCl2

答案：

溶液中微粒浓度大的凝固点降低的多凝固点降低的顺序是6457213

考虑到难电离、弱电解质和不同类型的强电解质的区别。

5.对极稀的同浓度溶液来说，MgSO4的摩尔电导率差不多是NaCl摩尔电导率的两倍。

而凝固点下降却大致相同，试解释之。

答案：

极稀溶液来说完全电离。

凝固点下降与离子浓度有关，而电导率与单位体积溶液中离子所带电荷有关。

同浓度MgSO4与NaCl离子浓度相等而电荷不等。

6．海水中盐的总浓度约为0.6mol.dm-3（以质量分数计约为3.5%）。

若均以主要组分NaCl计，试估算海水开始结冰的温度和沸腾温度，以及在250C时用反渗透法提取纯水所需的最低压力（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0.6mol.kg-1）。

答案：

查数据水的kbp=0.515K.kg.mol-1kfp=1.853K.kg.mol-1

NaCl是强电解质微粒浓度是2×0.6mol.kg-1

沸点上升ΔTbp=kbpm=0.515×2×0.6=0.618K

凝固点下降ΔTfp=kfpm=1.853×2×0.6=2.22K

渗透压Π=cRT=2×0.6mol.dm-3×103dm3.m-3×8.314Pa.m3.mol-1.K-1×298.15K

=2.974×106Pa=2.974MPa反渗透法提取纯水所需的最低压力是2.974MPa

7.利用水蒸发器提高卧室的湿度.卧室温度为250C,体积为3.0×104dm3。

假设开始时室内空气完全干燥，也没有潮气从室内逸出。

（假设水蒸气符合理想气体行为）

（1）问须使多少克水蒸气才能确保室内空气为水蒸气所饱和（250C时水蒸气压=3.2kPa）?

（2）如果将800g水放入蒸发器中，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？

答案：

据理想气体状态方程PV=nRT

（1）m=18×n=18×（3.2×103×3.0×104/1000）÷（8.314×298.15）=697.1g

（2）P=nRT/V=（800÷18）×8.314×298.15÷30=3672Pa>3.2kPa（饱和蒸气压）

所以室内最终的水蒸气压力是饱和蒸气压3.2kPa

（3）P=nRT/V=（400÷18）×8.314×298.15÷30=1836Pa=1.8kPa

8.

（1）写出下列各种物质的共轭酸：

（a）

（b）

（c）

（d）

（e）

（f）

答案：

HCO3-H2SH3O+H2PO4-NH4+HS-

（2）写出下列各物质的共轭碱：

（a）

（b）

（c）

（d）HNO2（e）HClO（f）H2CO3

答案：

H2PO4-Ac-S2-NO2-ClO-HCO3-

9.在某温度下0.1mol.dm-3氢氰酸（HCN）溶液的解离度为0.010%，试求在该温度时HCN的解离常数。

答案：

HCN（aq）=H++CN-

平衡浓度0.1-0.1×0.01%0.1×0.01%0.1×0.01%

Ka=（0.1×0.01%）2/（0.1-0.1×0.01%）=1.0×10-9

（该题可直接利用公式Ka=cα2计算,但要理解公式的使用条件）

10.计算0.050mol.dm-3次氯酸（HClO）溶液中的H+和次氯酸的的解离度.

HClO（aq）=H++ClO-

平衡浓度0.050-xxx解离度=x/0.050

查数据Ka=2.95×10-8=x2/（0.050-x）≈x2/0.050当Ka很小（c-x≈c）

c（H+）≈

（Ka很小c/Ka>500时酸的解离可忽略不计,可以直接利用公式）

c（H+）≈

=3.85×10-5mol.dm-3

解离度=3.85×10-5/0.050=0.077%

11.已知氨水溶液的浓度为0.20mol.dm-3。

（1）求该溶液中OH-的浓度、pH和氨的解离度。

（2）在上述溶液中加入NH4Cl晶体，使其溶解后NH4Cl的浓度为0.20mol.dm-3。

求所得溶液的OH-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？

答案：

NH3·H2O=NH4+（aq）+OH-（aq）已知Kb=1.77×10-5

（1）平衡浓度0.20-xxx（x<<0.2）

c（OH-）=

=1.88×10-3mol.dm-3pH=14-pOH=14+lg1.88×10-3=11.3

氨的解离度=1.88×10-3/0.2=0.94%

NH3·H2O=NH4+（aq）+OH-（aq）已知Kb=1.77×10-5

（2）平衡浓度0.20-y0.20+yy（y<<0.2）

c（OH-）=y=1.77×10-5pH=14-pOH=14+lg1.77×10-5=9.25

氨的解离度=1.77×10-5/0.2=0.009%

（3）比较

（1）

（2）计算结果可知,由于同离子效应使平衡左移,解离度大大降低.

12.试计算250C时0.10mol.dm-3H3PO4溶液中H+的浓度和溶液pH，计算PO43-浓度。

答案：

磷酸Ka1、Ka2和Ka3分别为7.52×10-3（250C）6.25×10-8（250C）2..2×10-13（180C）由于Ka1>>Ka2>>Ka3所以溶液中的H+主要来自第一步解离.

设磷酸三步解离出的H+浓度分别是xyz则x>>y>>z

平衡时溶液中各离子浓度H3PO4=H++H2PO4-

其中x+y+z≈x0.10-xx+y+zx-y

x-y≈xH2PO4-=H++HPO42-

y-z≈yx-yx+y+zy-z

HPO42-=H++PO43-

y-zx+y+zz

Ka1=x2/（0.10-x）Ka2=xy/x=yKa3=xz/y

代入相应数据解得c（H+）=x=2.7×10-2mol.dm-3pH=1.6

c（HPO42-）=y=Ka2=6.25×10-8mol.dm-3

c（PO43-）=z=Ka3Ka2/c（H+）=5.1×10-19mol.dm-3

13.利用书末附录中的数据（不进行具体计算），将下列化合物的0.10mol.dm-3溶液按pH增大的顺序排列之。

（1）HAc

（2）NaAc（3）H2SO4（4）NH3（5）NH4Cl（6）NH4Ac

答案：

pH由小到大的顺序为（3）

（1）（5）（6）

（2）（4）

原因是强酸弱酸弱酸弱酸+弱减弱减弱碱

Ka

（1）>Ka（5）Kb

（2）

c（H+）=2c

14.取50.0cm30.10mol·dm-3某一元弱酸溶液，与20.0cm30.100mol·dm-3KOH溶液混合，将混合溶液稀释至100cm3，测得此溶液的pH值为5.25。

求此一元弱酸的解离常数。

答案：

某一元弱酸HA与KOH发生反应HA+KOH=KA+H2O

稀释后所得溶液是弱酸HA（c=0.1×（50-20）/100=0.03mol.dm-3）与其共轭碱A-（c=0.1×20/100=0.03mol.dm-3）所组成的缓冲溶液,直接利用缓冲溶液pH计算公式

pka=5.25+lg（0.03/0.02）=5.42Ka=10-5.42=3.80×10-6

15.在烧杯中盛放20.00cm30.100mol·dm-3氨的水溶液，逐步加入0.10mol·dm-3HCl溶液。

试计算：

（1）当加入10cm3HCl后，混合液的pH值；

（2）当加入20cm3HCl后，混合液的pH值；

（3）当加入30cm3HCl后，混合液的pH值。

答案：

（1）加入10.00cm3HCl后所得溶液为浓度相等的NH4+—NH3

pH=pKa=14-pKb=9.25

（2）当加入20.00cm3HCl后，所得溶液为c（NH4+）=0.0500mol.dm-3的弱酸溶液

pH=-lg（5.3×10-6）=5.27

（3）当加入30.00cm3HCl后过量HCl的浓度为c=O.I×1/5=0.02弱酸解离出的H+忽略

pH=-lg（0.02）=1.7

16.现有1.0dm3由HF和F-组成的缓冲溶液。

试计算：

（1）当缓冲溶液中含有0.10molHF和0.30molNaF时，溶液pH；

（2）往

（1）缓冲溶液中加入0.40gNaOH（s），使其完全溶解（溶液总体积仍为1.0dm3），问该溶液pH是多少？

（3）当缓冲溶液pH=3.15时，ceq（HF）与ceq（F-）的比值为多少？

答案：

利用缓冲溶液pH计算公式

（1）

（2）

（3）

17.现有125cm31.0mol·dm-3NaAc溶液，欲配制250cm3pH为5.0的缓冲溶液，需加入6.0mol·dm-3HAc溶液的体积多少立方厘米？

答案：

设需加入Vcm36.0mol·dm-3HAc

利用缓冲溶液pH计算公式

V=10-0。

25×125/6=11.7cm3

18.判断下列反应进行的方向,并作简单说明（设各反应物质的浓度均为1mol·dm-3）。

（1）

（2）

答案：

（1）逆向因为Kf[Cu（NH3）4]2+>Kf[Zn（NH3）4]2+

配离子的转化反应的平衡常数

（1）K=Kf[Zn（NH3）4]2+/Kf[Cu（NH3）4]2+<1K

（2）正向因为Ks（PbS）>Ks（PbCO3）

沉淀的转化反应的的平衡常数

（2）K=Ks（PbCO3）/Ks（PbS）>1K>Q（=1）所以反应正向进行

19.根据PbI2的溶度积（Ks=8.49×10-9），计算（在250C时）：

（1）PbI2在水中的溶解度（mol·dm-3）；

（2）PbI2饱和溶液中Pb2+和I-的浓度；

（3）PbI2在0.010mol·dm-3KI的饱和溶液中Pb2+离子的浓度；

（4）PbI2在0.010mol·dm-3Pb（NO3）2溶液中的溶解度（mol·dm-3）。

答案：

（1）设PbI2在水中的溶解度为smol·dm-3平衡时（饱和溶液中）ceq（Pb2+）=sceq（I-）=2s

Ks=ceq（Pb2+）·[ceq（I-）]2=4s3s=

=

=1.285×10-3mol·dm-3

（2）ceq（Pb2+）=s=1.285×10-3mol·dm-3ceq（I-）=2s=2.57×10-3mol·dm-3

（3）设PbI2在0.010mol·dm-3KI中溶解达到饱和时ceq（Pb2+）=s3mol·dm-3则ceq（I-）=2s3+0.010

Ks=ceq（Pb2+）·[ceq（I-）]2=s3[2s3+0.010]2≈s3×0.0102ceq（Pb2+）=s3=8.49×10-5mol·dm-3

（4）设PbI2在0.010mol·dm-3Pb（NO3）2溶液中的溶解度为s4

平衡时（饱和溶液中）ceq（Pb2+）=s4+0.010ceq（I-）=2s4

Ks=ceq（Pb2+）·[ceq（I-）]2=（s4+0.010）×（2s4）2≈0.010×（2s4）2s4=4.6×10-4mol·dm-3

由计算结果可以发现,由于同离子效应使难溶电解质的溶解度减小.AB2类型的电解质,B-离子影响更大.

20.应用标准热力学数据计算298.15K时AgCl的溶度积常数。

答案：

AgCl的溶解平衡AgCl（s）=Ag+（aq）+Cl-（aq）

ΔfGm0（298.15K）/kJ.mol-1-109.78977.107-131.26

ΔrGm0（298.15K）=77.107+（-131.26）-（-109.789）=55.636kJ.mol-1

lnK0=-ΔrGm0/RT=-55.636×1000/（8.314×298.15）=-22.44

K0=Ks=e-22.44=10-22,44/2.303=10-9.74=1.82×10-10

21.将Pb（NO3）2溶液与

溶液混合，设混合液中Pb（NO3）2的浓度为0.2mol·dm-3问：

（1）当在混合溶液中Cl-的浓度等于5.4×10-4mol·dm-3时，是否有沉淀生成？

（2）当混合溶液中Cl-的浓度多大时，开始生成沉淀？

（3）当混合溶液中Cl-的浓度为6.0×10-2mol·dm-3时，残留于溶液中Pb2+的浓度为多少？

答案：

（1）Q=c（Pb2+）.[c（Cl-）]2=0.2×（5.4×10-4）2

根据溶度积规则Q

（2）开始生成沉淀Q>Ks.[c（Cl-）]2>Ks（PbCl2）/0.2c（Cl-）>7.64×10-3mol·dm-3

（3）ceq（Pb2+）=Ks（PbCl2）/.[ceq（Cl-）]2=1.17×10-5÷（6.0×10-2）2=0.00325mol·dm-3=3.25×10-3mol·dm-3

22.若加入F-来净化水，使F-在水中的质量分数为1.0×10-4%。

问往含Ca2+浓度为2.0×10-4mol·dm-3的水中按上述情况加入F-时，是否会产生沉淀？

答案：

c（F-）=[1.0×10-4÷19]mol÷0.1dm3=5.26×10-5

Q=c（Ca2+）.[c（F-）]2=[2.0×10-4].[5.26×10-5]2=5.6×10-13

23.胶体粒子为什么会带电?

Fe（OH）3溶胶带有何种电荷?

比较浓度为1mol·dm-3的下列溶液：

NaCl、Na2SO4、、和Na3PO4对Fe（OH）3溶胶聚沉能力大小次序。

答案：

（Fe（OH）3分子聚集形成）胶核选择吸附（FeO+离子后又吸引（少）Cl-离子）而使胶体带电。

Fe（OH）3溶胶带正电

带电荷多的聚沉能力强Na3PO4.>Na2SO4>NaCl

24.根据你的所见所闻,谈谈水污染的严重性。

有人说：

人类创造了五彩缤纷的物质文明，与此同时也给自己带来沉痛灾难。

你对此有何理解？

答案：

略

25.工业废水的排放标准规定Cd2+降低到0.10mg.dm-3以下才可以排放。

若用加消石灰的中和沉淀法除去Cd2+,按理论上计算,废水中pH值应控制多少？

已知：

镉的摩尔质量112g.mol-1,Cd（OH）2的Ks=5.27×10-15

答案：

c（Cd2+）=0.0001/112=8.9×10-7mol.dm-3欲使ceq（Cd2+）≤8.9×10-7mol.dm-3

而ceq（Cd2+）[ceq（OH-）]2=5.27×10-15则

c（OH-）≥7.68×10-5pH≥14-5+lg7.68=9.89

26.某电镀公司将含CN-废水排入河中，环保检察人员发现，每排放一次氰化物，该段河水的BOD（有机物在微生物作用下的耗氧量）就上升3.0mg.dm

-3。

假设反应为

2CN-（aq）+5/2O2（g）+2H+（aq）——2CO2（g）+N2（g）+H2O

求CN-在该段河水中的浓度2mol2.5mol

答案：

xmol.dm-33.0×10-3/32x=2×{3.0×10-3/32}÷2.5=7.5×10-5mol.dm-3

练习题

一、选择题

1、水、HAc、HCN的共轭碱的碱性强弱的顺序是：

   A.OH>Ac>CN    B.CN>OH>Ac  C.OH>CN>Ac   D.CN>Ac>OH

2、下列离子能与I发生氧化还原反应的是：

A.Zn2+      B.Hg2+       C.Cu2+     D.Cd2+

3、摩尔浓度相同的弱酸HX及盐NaX所组成的混合溶液：

（已知：

X+H2O

HX+OH的平衡常数为1.01010）

    A.pH=2     B.pH=4     C.pH=5     D.pH=10

 4、下列沉淀的溶解反应中，可以自发进行的是：

    A.AgI+2NH3==[Ag（NH3）2]++I        B.AgI+2CN==[Ag（CN）2]+I

    C.Ag2S+4S2O32==2[Ag（S2O3）2]3+S2  D.Ag2S+4NH3==2[Ag（NH3）2]++S2

5、醋酸的电离常数为Ka，则醋酸钠的水解常数为：

    A.

  B.Ka/Kw  C.Kw/Ka   D.

6、在氯化钠饱和溶液中通入HCl气体，下列现象最合理解释的是：

A.无任何现象出现，因为不能发生复分解反应；

B.有固体NaCl生成，因为通入HCl降低了NaCl的溶度积；

C.有固体NaCl生成，因为增加[Cl]使固体NaCl的溶解平衡向生成固体NaCl的方向移动；

D.有固体NaCl生成，因为根据溶度积规则，增加[Cl]使得[Na+][Cl]>Ksp（NaCl），所以有固体NaCl生成。

7、等浓度、等体积的氨水与盐酸混合后，所得溶液中各离子浓度的高低次序是：

    A.[H+]>[Cl]>[NH4+]>[OH]     B.[Cl]>[NH4+]>[H+]>[OH]

    C.[Cl]>[NH4+]>[OH]>[H+]     D.[Cl]=[NH4+]>[H+]>[OH]

8、下列化合物中哪一个不溶于浓NH3·H2O？

    A.AgF       B.AgCl       C.AgBr         D.AgI        E.CuCl2

9、CaF2饱和溶液的浓度是2.0104mol•L1，它的溶度积常数是：

    A.2.6109  B.4.0108    C.3.21011   D.8.01012  

10、向c（Cl-）=0.01mol·L-1、c（I-）=0.1mol·L-1的溶液中，加入足量AgNO3，使AgCl、AgI均有沉淀生成，此时溶液中离子浓度之比c（Cl-）/c（I-）为：

（

（AgCl）＝1.8×10-10，

（AgI）=8.9×10-17）

A.0.1B.10-6C.106D.与所加AgNO3量有关

二、简答题

1、把两块冰分别放入0℃的水和0℃的盐水中，各有什么现象发生？

为什么？

2、在北方，冬天吃冻梨前，先把梨放在凉水中浸泡一段时间，发现冻梨表面结了一层冰，而梨里面已经解冻了。

这是为什么？

3、为什么海水鱼不能生活在淡水中？