第3章 电解质溶液作业解题

所以，不会产生Mn(OH)2沉淀
12、向20cm-3 0.1mol· dm-3的氨水中逐步加入0.1mol· dm-3的 HCl,
(1)当加入10cm-3的HCl后,计算混合溶液的pH值
(2)当加入20cm-3HCl后,混合溶液的pH值大于7,小于7还是 等于7?
(3)当加入30cm-3的HCl后,计算混合溶液的pH值
c( H ) c( A ) Ka c ( HA) 10 5.25 0.020 3.75 10 6 0.030
• 方法2：利用缓冲溶液pH值计算公式：
c ( HA) pH pK a lg c( A ) pK a 5.25 lg 即K a 3.75 10 6 0.030 5.426 0.020
H2PO4平衡浓度/ mol· dm-3 2.39×10-2
⇌
H++
2.39×10-2
HPO42y
y ( 2.39 10 2 ) Ka2 y 2 2.39 10 y Ka2 6.23 10 8 mol dm3
7、向1dm-3的0.10mol· dm-3氨水溶液中，应加入多少克 NH4Cl的固体，才能使溶液的pH值等于9.0（忽略体积变 化）。此时氨水的解离度与未加NH4Cl 固体前后有何区 别，说明什么问题？
• 6.试计算0.10mol· dm-3H3PO4溶液中的H+、HPO42- 离子浓度和溶液的pH 值。 • 解： H3PO4的Ka1=7.52×10-3， Ka2=6.23×10-8， Ka1=2.2×10-13， H3PO4 ⇌ H++ H2PO4起始浓度 / mol· dm-3 平衡浓度/ mol· dm-3 0.10 0.10-x 0 x 0 x
cb 解、（1）缓冲溶液 pOH = pKb - lg cs
14-9 = 4.75 - lg(0.10/cs) cs = 0.178 mol· dm-3 M(NH4Cl)=53.49 m = 0.178 ×1 ×53.49 = 9.5 克 (2) 由于同离子效应，减小
1
Kb 1.33% c
c(NH3) = 0.15×5/(10+5) = 0.05 mol· dm-3 M [(NH4)2SO4)] = 132.1
c (NH4+)=2 (0.495/132.1) / (15×10-3) = 0.50mol· dm-3
pH = 14-pKb + lg (cb/cs) = 14 - 4.75 +lg(0.05/0.50) = 8.25 即c(OH-)= 1.78×10-6 Ksp(Mn(OH)2) = 1.9×10-13 Q = c(Mn2+) c2(OH-) = (0.001 )× [1014 - 8.25]2 = 3.16 ×10-15< Ksp(Mn(OH)2) = 1.9×10-13
9.现有一由NH3-NH4Cl组成的缓冲溶液，试计算： (1)c(NH3)/c(NH4+)为4.5时，该缓冲溶液的pH值为多少。 (2)当上述缓冲溶液的pH值为9.0时， c(NH3)/c(NH4+)的比值为多少。
解： (1)已知：pKb 4.75 c( NH 3 ) pOH pKb lg c( NH 4 ) 4.75 lg 4.5 4.1 (2)5 4.75 lg c( NH 3 ) c( NH 4 )

c( H )
c( HAc) 0.050 500 5 Ka 1.76 10
C Ka 0.050 1.76 105 9.4 104
14 10 11 c(OH ) 1 . 1 10 9.4 10 4 pH 3.03
•(4)已知K(NH3· H2O)=1.77×10-5 c(OH ) C Kb 0.50 1.77 105 2.97 103
∵c/Ka=0.0050/(1.77×10-4)=28.2<500 ∴0.0050-x不能近似为0.0050。
x2 Ka 1.77 10 4 0.0050 x
解一元二次方程得： x=8.56×10-4 mol· dm-3
pH=-lg(8.56×10-4 )=3.07
= (8.56×10-4 )/0.0050 ×100%=17.1% 结论：稀释后，解离度增大，但H+浓度减小。
•
c ( HAc ) c ( Ac ) 0.178 4.75 lg 0.635 5.20 pH pKa lg
• pH=5.20-5.72=-0.52 • 即pwk.baidu.com值降低了0.52。
11、在10毫升的0.0015mol· dm-3的MnSO4溶液中，加入5毫 升0.15mol· dm-3的氨水和0.495克硫酸铵晶体（不考虑体 积效应），通过计算说明有无Mn(OH)2沉淀生成？ 解： c(Mn2+) = 0.0015 ×10/15=0.001 mol· dm-3
12(1)、解: 平衡浓度/mol· dm-3
NH3· H2O + HCl = NH4Cl + H2O [0.1×(20-10)]/30
(0.1×10)/30
c(NH3· H2O)= 0.1×(20-10)/(20+10) = 0.033mol· dm-3
c(NH4+) = 0.1×10/(20+10) = 0.033 mol· dm-3 此体系是缓冲体系 pH = 14- pKb +lg [c(NH3· H2O)/ c(NH4+)] = 14- 4.75 + lg(0.033/0.033) = 9.25
Ka
2
c( H ) c( SO 42 ) c( HSO4 )
x(0.0010 x ) 1.0 10 2 0.0010 x
c( HSO4 ) 0.0010 因为 0.10 500 2 Ka2 1.0 10
• 所以不能作近似计算。 • x2+0.011x-10-5=0 • 解一元二次方程得：x=8.44×10-4 •
105 2 100% 0.01% 0.10
8. 取50 cm3 的0.10mol· dm-3某一元弱酸，与20 cm3 的0.10 mol· dm-3 KOH溶液混合，再将混合溶液稀释至100cm3，测 得其pH值为5.25 ，求此一元弱酸的解离常数。
解：方法1：先反应：HA+KOH=KA+H2O c(HA)=0.10×30/100=0.030 mol· dm-3 c(A-)=0.10×20/100=0.020 mol· dm-3 • HA ⇌ H+ + A• 初始浓度/ mol· dm-3 0.030 0 0.020 • 平衡浓度/ mol· dm-3 0.030-10-5.25 10-5.25 0.020+10-5.25
1014 12 c( H ) 3 . 4 10 2.97 10 3 pH 11.47

• 2、在某温度下，0.10 mol· dm-3 NH3· H2O的pH为11.12， 求氨水的解离常数。
•
解：
NH3· H2O ⇌ NH4++OH-
10
c (OH ) c ( NH 4 ) c 2 (OH ) K ( NH 3 H 2O ) c ( NH 3 H 2O ) 0.10 c(OH ) 14 11.12 2
• •
c ( H ) c (CN ) K ( HCN ) c ( HCN ) ( 0.10 0.010% )2 1.0 10 9 0.10 0.10 0.010%
4、设0.10 mol· dm-3的某一元弱酸，测得pH值为2.77, 求该酸的解理常数及该条件下的离解度。

0.10
1.74 10 5
• 3、设0.10 mol· dm-3 氢氰酸溶液的解离度为0.010%，求 该温度时，HCN的解离常数。
• 解： • 起始浓度/ mol· dm-3 • 平衡浓度/ mol· dm-3 HCN ⇌ H+ + CN0.10 0 0 0.10-0.10×0.010% 0.10×0.010% 0.10×0.010%
6 13 103 c( HAc) 0.078mol dm 3 1
c( HAc) pH pKa lg c( Ac ) 0.078 4.75 lg 0.735 5.72
• (2)c(Ac-)=0.735-0.10=0.635 mol· dm-3 • c(HAc)=0.078+0.10=0.178 mol· dm-3
= (1.24×10-3 )/0.010 ×100%=12.4%
解: (2):稀释后:
HCOOH浓度变为0.010 ×50/100=0.0050 mol· dm-3 HCOOH ⇌ H++ COOH0.0050 0.0050-x 0 X 0 X
起始浓度 / mol· dm-3 平衡浓度/ mol· dm-3
解：
HB
0.10
0.10-10-2.77
=
H+ + B0
10-2.77
起始浓度 / mol· dm-3
平衡浓度/ mol· dm-3
K= c (H+) c (B-) c (HB) = 2.93 ×10 -5 =
0
10-2.77
10-2.77 × 10-2.77 0.10-10-2.77
= (10-2.77/0.10 )×100% = 1.7%
∵c/Ka1=0.10/(7.52×10-3)=13.3<500 ∴0.10-x不能近似为0.10。
x2 Ka1 7.52 10 3 0.10 x
X2+7.52×10-3x-7.52 ×10-4=0 解得：x=2.39 ×10-2 mol· dm-3 pH=-lg(2.39×10-2 )=1.62
• 5.取50 cm3的0.010mol· dm-3甲酸溶液，加水稀释至100 cm3 ，求稀释 前后溶液的离子浓度、pH值和解离度，从计算结果可以得出什么结论。 解: (1):稀释前: HCOOH ⇌ H++ COOH起始浓度 / mol· dm-3 平衡浓度/ mol· dm-3 0.010 0.010-x 0 x 0 x
pH lg c( H ) lg(0.0010 8.44 104 ) 2.73
• (2)c(OH-)=0.010mol· dm-3
14 10 c( H ) 1.0 1012 mol· dm-3 0.010
pH=12.00
• (3)K(HAc)=1.76×10-5
∵c/Ka=0.010/(1.77×10-4)=56.5<500 ∴0.010-x不能近似为0.010，即不能用近似计算c(H+)=(c· Ka)0.5
x2 Ka 1.77 10 4 0.010 x
解一元二次方程得： x=1.24×10-3 mol· dm-3 pH=-lg(1.24×10-3 )=2.91
c( NH 3 ) 0.56 c( NH 4 )
•10.取100g NaAc· 3H2O，加入13cm-3的6mol· dm-3HAc，再用水稀释至 1dm-3，此缓冲溶液的pH值为多少？若向此溶液中通入0.10molHCl气 体（忽略体积变化），求溶液pH值变化了多少。 •解: (1) 100 c( Ac ) 0.735mol dm 3 136.02 1
第三章
电解质溶液
第一次 P79: 1, 4,5,6,7,10,12, 第二次 P80: 11, 15,17,18, 19, 20, 21
• • • • • •
1.计算下列各溶液的H+、OH-离子浓度和pH值。 （1） 0.0010 mol· dm-3H2SO4溶液。 （2）0.010mol· dm-3NaOH溶液。 （3）0.050mol· dm-3HAc溶液。 （4）0.50mol· dm-3NH3· H2O溶液。 解： （1） HSO4- ⇌ H+ + SO42平衡浓度 / mol· dm-3 0.0010-x 0.0010+x x