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第五章电解质溶液

习题

5.1 常压下，0.10 mol·kg5.2 常压下，0.10 mol·kg降值是否相同？ 5.3 常压下，1.0 mol·kg

－1－1

的酒精、糖水和盐水的沸点是否相同？

奈的苯溶液、尿素分水溶液、氯化钙的水溶液，凝固点下

－1

氯化钠水溶液的凝固点高于－3.72?C，为什么？

5.4 pH＝7.00的水溶液一定是中性水溶液吗？请说明原因。 5.5 常温下水的离子积Kw＝1.0×10

－14

，是否意味着水的电离平衡常数K?＝1.0×10

－14

？

5.6 判断下列过程溶液pH的变化（假设溶液体积不变），说明原因。

(1) 将NaNO2加入到HNO2溶液中； (2) 将NaNO3加入到HNO3溶液中； (3) 将NH4Cl加入到氨水中； (4) 将NaCl加入到HAc溶液中；

5.7 相同浓度的盐酸溶液和醋酸溶液pH是否相同？pH相同的盐酸溶液和醋酸溶液浓度

是否相同？若用烧碱中和pH相同的盐酸和醋酸，烧碱用量是否相同？ 5.8 已知0.010mol·dm3H2SO4溶液的pH＝1.84，求HSO4的电离常数Ka2?。

－

－

5.9 已知0.10mol·dm3HCN溶液的解离度0.0063%，求溶液的pH和HCN的电离常数。

－

5.10 某三元弱酸电离平衡如下： H3A === H＋ H2AKa1? H2A=== H＋ HA2Ka2?

－

＋

－

＋

－

HA2=== H＋ A3Ka2?

－

＋

－

(1) 预测各步电离常数的大小； (2) 在什么条件下，[HA2]＝Ka2?；

－

(3) [A3]＝Ka3?是否成立？说明理由。

－

(4) 根据三个电离平衡，推导出包含[A3]、[H]和[H3A]的平衡常数表达式。

－

＋

5.11 已知273K时，醋酸的电离常数Ka?＝1.66×105，试预测0.10 mol·dm

－

－3

醋酸溶

液的凝固点。

5.12 将0.20mol·dm3HCOOH(Ka?＝1.8×104)溶液和0.40 mol·dm3HOCN(Ka°

－

－

－

＝3.3×104)溶液等体积混合，求混合溶液的pH。

－

5.13 已知0.10mol·dm3H3BO3溶液的pH＝5.11，试求的电离常数Ka?。

－

5.14 在291K、101kPa时，硫化氢在水中的溶解度是2.61体积/1体积水。

(1) 求饱和H2S水溶液的物质的量浓度；

(2) 求饱和H2S水溶液中H、HS、S2的浓度和pH；

＋

－

－

(3) 当用盐酸将饱和H2S水溶液的pH调至2.00时，溶液中HS和S2的浓度又为多少？

－

－

已知291K时，氢硫酸的电离常数为Ka1?＝9.1×108，Ka2?＝1.1×10

－

－12

。

5.15 将10gP2O5溶于热水生成磷酸，再将溶液稀释至1.00dm3，求溶液中各组份的浓度。

已知298K时，H3PO4的电离常数为Ka1?＝7.52×103，Ka2?＝6.23×108，Ka3?＝2.2

－

－

×10

－13

。

－

5.16 欲用H2C2O2和NaOH配制pH＝4.19的缓冲溶液，问需0.100mol·dm3H2C2O4溶 液与0.100mol·dm3NaOH溶液的体积比。

－

已知298K时，H2C2O4的电离常数为Ka1?＝5.9×102，Ka2?＝6.4×105。

－

－

5.17 在人体血液中，H2CO3－NaHCO3缓冲对的作用之一是从细胞组织中迅速除去由于 激烈运动产生的乳酸(表示为HL)。

(1) 求HL＋HCO3===H2CO3＋L的平衡常数K°；

(2) 若血液中[H2CO3]＝1.4×103mol·dm3，[HCO3]＝2.7×10

－

－

－

－2

－

－

mol·dm3，求血液

－

的pH。

(3) 若运动时1.0dm3 血液中产生的乳酸为5.0×103mol，则血液的pH变为多少？

－

已知298K时，H2CO3的电离常数为Ka1°＝4.3×107，Ka2°＝5.6×10

－

－11

；乳酸HL

的电离常数为Ka°＝1.4×104。

－

5.18 1.0dm3 0.20mol·dm

(1) 溶液的pH；

－3

盐酸和1.0dm3 0.40mol·dm

－3

的醋酸钠溶液混合，试计算

(2) 向混合溶液中加入10 cm3 0.50mol·dm(3) 向混合溶液中加入10 cm3 0.50mol·dm(4) 混合溶液稀释1倍后溶液的pH。 5.19 计算298K时，下列溶液的pH。

(1) 0.20mol dm

－3

－3

的NaOH溶液后的pH； 的HCl溶液后的pH；

－3

氨水和0.20 mol·dm

－3

－3

盐酸等体积混合；

－3

(2) 0.20 mol·dm(3) 0.20 mol·dm

硫酸和0.40 mol·dm磷酸和0.20 mol·dm

硫酸钠溶液等体积混合； 磷酸钠溶液等体积混合；

－3－3

(4) 0.20 mol·dm

－3

草酸和0.40 mol·dm

－3

草酸钾溶液等体积混合。

5.20 通过计算说明当两种溶液等体积混合时，下列哪组溶液可以用作缓冲溶液？

(1) 0.200 mol·dm3NaOH?0.100 mol·dm3H2SO4；

－

－

(2) 0.100 mol·dm3HCl?0.200 mol·dm3NaAc；

－

－

(3) 0.100 mol·dm3NaOH?0.200 mol·dm3HNO2；

－

－

(4) 0.200 mol·dm3HCl?0.100 mol·dm3NaNO2；

－

－

(5) 0.200 mol·dm3NH4Cl?0.200 mol·dm3NaOH；

－

－

5.21 在20cm30.30 mol·dm

－3

NaHCO3溶液中加入0.20 mol·dm

－3

Na2CO3溶液后，溶

液的pH变为10.00。求加入Na2CO3溶液的体积。

已知298K时，H2CO3的电离常数为Ka1°＝4.3×107，Ka2°＝5.6×10

－

－

－11

。

－10

5.22 百里酚蓝(设为H2In)是二元弱酸指示剂(Ka1°＝2.24×102，Ka2°＝6.31×10

其中H2In显红色，HIn显黄色，In2显蓝色。问

－

－

)，

(1) 百里酚蓝的pH变色范围为多少？

(2) 在pH分别为1、4、12的溶液中百里酚蓝各显什么颜色？ 5.23 根据质子得失平衡，推导NaH2PO4溶液pH值近似计算公式。 5.24 写出下列物质的共轭酸。

S2、SO42、H2PO4、HSO4、NH3、NH2OH、N2H4。

－

－

－

－

5.25 写出下列物质的共轭碱。

H2S、HSO4、H2PO4、H2SO4、NH3、NH2OH、HN3。 5.26 根据酸碱质子理论，按由强到弱的顺序排列下列各碱。 NO2、SO42、HCOO、HSO4、Ac、CO32、S2、ClO4。

－

－

－

－

－

－

－

－

－

－

5.27 根据酸碱电子理论，按由强到弱的顺序排列下列各酸。 Li、Na、K、Be2、Mg2、Al3、B3、Fe2。

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

5.28 写出下列各溶解平衡的Ksp?表达式。

(1) Hg2C2O4(2) Ag2SO4(3) Ca3(PO4)2(4) Fe(OH)3

Hg22＋ C2O42

＋

－

2Ag＋ SO42

＋

－

3Ca2＋ 2PO43

＋

－

Fe3＋ 3OH

＋

－

(5) CaHPO4

Ca2＋ H＋ PO43

＋

＋

－

＋

5.29 根据粗略估计，按[Ag]逐渐增大的次序排列下列饱和溶液。

Ag2SO4（Ksp?＝6.3×105） AgCl（Ksp?＝1.8×10

－

－10

） ）

Ag2CrO4（Ksp?＝2.0×10Ag2S（Ksp?＝2×105.30 解释下列事实。

－49

－12

） AgI（Ksp?＝8.9×10

－17

） AgNO3。

(1) AgCl在纯水中的溶解度比在盐酸中的溶解度大； (2) BaSO4在硝酸中的溶解度比在纯水中的溶解度大； (3) Ag3PO4在磷酸中的溶解度比在纯水中的大； (4) PbS在盐酸中的溶解度比在纯水中的大； (5) Ag2S易溶于硝酸但难溶于硫酸； (6) HgS难溶于硝酸但易溶于王水； 5.31 回答下列两个问题：

(1) “沉淀完全”的含义是什么？沉淀完全是否意味着溶液中该离子的浓度为零？ (2) 两种离子完全分离的含义是什么？欲实现两种离子的完全分离通常采取的方法有

哪些？

5.32 根据下列给定条件求溶度积常数。

(1) FeC2O4·2H2O在1dm3水中能溶解0.10g；

(2) Ni(OH)2在pH＝9.00的溶液中的溶解度为1.6×106 mol·dm

－

－3

。

5.33 向浓度为0.10 mol·dm

－3

的MnSO4溶液中逐滴加入Na2S溶液，通过计算说明

MnS和Mn(OH)2何者先沉淀？ 已知Ksp?(MnS)＝2.0×10

－15

，Ksp?(Mn(OH)2)＝4.0×10

－3

－14

。

5.34 试求Mg(OH)2在1.0 dm31.0 mol·dm

－

NH4Cl溶液中的溶解度。

－11

已知Kb?(NH3)＝1.8×105，Ksp?[Mg(OH)2]＝1.8×105.35 向含有Cd2和Fe2浓度均为0.020 mol·dm

＋

＋

－3

。

的溶液中通入H2S达饱和，欲使两

种离子完全分离，则溶液的pH应控制在什么范围？

已知Ksp?(CdS)＝8.0×10

－

－27

，Ksp?(FeS)＝4.0×10

－19

，常温常压下，饱和H2S溶液的

－

－15

浓度为0.1 mol·dm3，H2S的电离常数为Ka1?＝1.3×107，Ka2?＝7.1×105.36某混合溶液中含有阳离子的浓度及其氢氧化物的溶度积如下表所示：

。

阳离子 浓度/mol·dm3 －Mg2 ＋Ca2 ＋Cd2 ＋Fe3 ＋－0.06 1.8×10－110.01 1.3×106 －2×103 2.5×10－142×105 －Ksp° 4×10－38 ＋

向混合溶液中加入NaOH溶液使溶液的体积增大1倍时，恰好使50%的Mg2沉淀。 (1) 计算此时溶液的pH；

(2) 计算其他阳离子被沉淀的物质的量分数。

5.37 通过计算说明分别用Na2CO3溶液和Na2S溶液处理AgI沉淀，能否实现沉淀的转 化？

已知Ksp?(Ag2CO3)＝7.9×105.38 在1dm30.10 mol·dm

＋

＋

－3

－12

，Ksp?(AgI)＝8.9×10

－17

，Ksp?(Ag2S)＝2×10

＋

－49

。

ZnSO4溶液中含有0.010mol的Fe2杂质，加入过氧化氢将

＋

Fe2氧化为Fe3后，调节溶液pH使Fe3生成Fe(OH)3沉淀而除去，问如何控制溶 液的pH?

已知Ksp?[Zn(OH)2]＝1.2×10

－17

，Ksp?[Fe(OH)3]＝4×10

－38

。

5.39 常温下，欲在1dm3醋酸溶液中溶解0.10 mol MnS，则醋酸的初始浓度至少为多少

mol·dm3？

－

已知Ksp?[MnS]＝2×10

－

－15

，HAc的电离常数Ka?＝1.8×105，H2S的电离常数为Ka1?

－

－15

＝1.3×107，Ka2?＝7.1×10

。

－3

5.40 在100cm3浓度为0.20mol·dm

－

的MnCl2溶液中，加入100cm3含有NH4Cl的氨水

溶液（0.10mol·dm3），若不使Mn(OH)2沉淀，则氨水中NH4Cl的含量是多少克？

习题解答

5.1 不同。 5.2 不同。 5.3 在1.0 mol·kg

－1

氯化钠水溶液中，氯离子与钠离子的活度均小于1.0 mol·kg1

－

5.4 不一定。Kw随温度的改变而改变，在常温下它的值为10-14，此时的中性溶液pH为7.00 5.5 不。Kw=[H+][OH-]，而K=[H+][OH-]/c(H2O)；c(H2O)=5.6 （1）变大。同离子效应

5.7 （2）稍变大。加入的盐使得氢离子活度变小

（3）变小。铵离子加入使得氨水的‘水解’平衡左移。

1000/18.00?55.6mol?dm?3 1