第二次大学化学习题课
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285. 10 分 (6662)
在含有CrO 42-
及SO 42-、
离子的浓度皆为0.10 mol ·dm -3的水溶液中逐滴加入Pb 2+ 离子溶液时，通过计算说明哪种离子先沉淀？ 两种离子达到何种比例时才能同时沉淀？ 此时最先沉淀的离子浓度降为多少？
(已知：K sp (PbCrO 4) = 1.8 ⨯ 10-14，K sp (PbSO 4)= 1.8 ⨯ 10-8) 285. 10 分 (6662)
使PbCrO 4沉淀所需 c (Pb 2+
) >
K c sp 442PbCrO CrO ()
()
..
-
-=⨯181001014
= 1.8 ⨯ 10-13 (mol ·dm -3)
使PbSO 4沉淀所需 c (Pb 2+
) >
K c sp 442PbSO SO ()
()
..
-
-=⨯18100108
= 1.8 ⨯ 10-7 (mol ·dm -3)
所以CrO 42-
先沉淀。
当c (Pb 2+) > 1.8 ⨯ 10-7mol ·dm -3时， 两种离子开始同时沉淀，此时溶液中
[]
[]()
()..CrO SO PbCrO PbSO 42-42sp 4sp 4---==⨯⨯K K 18101810
14
14
= 1.0 ⨯ 10-6 后沉淀的SO 42-开始沉淀时，[SO 42-
] = 0.10 mol ·dm -3
先沉淀的 [CrO 42-] = [SO 42-] ⨯ 1.0 ⨯ 10-6 = 1.0 ⨯ 10-7 (mol ·dm -3)
286. 5 分 (6663)
试计算0.13 mol ·dm -3 H 2C 2O 4溶液变为pH = 5.00的缓冲溶液时[H 2C 2O 4]、[HC O 24-
]、[C O 242-]分别是多少？(H 2C 2O 4 ：p K a1 = 1.27，p K a2 = 4.27)
286. 5 分 (6663) H 2C 2O 4
H + +HC O 24-
p K a1 = 1.27 K a1 = 5.4 ⨯ 10-2
HC O 24
-H + +CrO 42- p K a2 = 4.27 K a2 = 5.4 ⨯ 10-5
[H 2C 2O 4] + [HC O 24-] + [C O 242-] = 0.13 mol ·dm -3
设 [HC O 24-] = x [C O 242-] = y [H 2C 2O 4] = 0.13 - x - y
(.)(.)10100135⨯---x x y = 5.4 ⨯ 10-2
(.)10105⨯-y x
= 5.4 ⨯ 10-5
x = 2.0 ⨯ 10-2 mol ·dm -3 = [HC O 24-]
y = 1.1 ⨯ 10-1 mol ·dm -3 = [C O 242-
]
[H 2C 2O 4] =(.)..101020105410
522
⨯⨯⨯⨯---= 3.7 ⨯ 10-6 (mol ·dm -3)
287. 5 分 (6670)
在25℃ 时反应HC 2H 2ClO 2(aq)
H +(aq) + C H ClO 222-
(aq) 的平衡常数为K a =
1.35 ⨯ 10-3，计算其
m r G ∆值。
在 [HC 2H 2ClO 2] = [H +] = [C 2H 2ClO 2-] = 1.00 mol ·dm -3时，氯乙酸自发地解离吗？
在[C H ClO 222-
] = 0.0010 mol ·dm -3，[H +] = 1.0 ⨯ 10-5 mol ·dm -3，[HC 2H 2ClO 2] = 0.10
mol ·dm -3 时呢？ 287. 5 分 (6670)
因为
m r G ∆= -RT ln K a
所以 m r G ∆= -2.30 ⨯ 8.31 ⨯ 10-3 ⨯ 298 ⨯ lg K a = 16.4 (kJ ·mol -1) > 0 在 [HC 2H 2ClO 2] = [C H ClO 222-] = [H +] = 1.0 mol ·dm -3时 Δr G m = m r G ∆+ 2.30 ⨯ RT lg Q = m r G ∆> 0 不自发解离。
在 [HC 2H 2ClO 2] = 0.10 mol ·dm -3，[C H ClO 222-] = 0.0010 mol ·dm -3，
[H +] = 1.0 ⨯ 10-5 mol ·dm -3时
Δr G m ' =
m
r G ∆+ 2.30 ⨯ RT lg ..
101011001035⨯⨯⨯--= 16.4 + (-39.9) = -23.5 (kJ ·mol -1) < 0
所以解离过程是自发的。
288. 5 分 (6688)
已知： AgBr(s) AgI(s) Ag +(aq) Br - (aq) I - (aq)
m f G ∆/kJ ·mol -1 -96.9 -66.2 77.1 -104.0 -51.9
试计算AgBr 和AgI 的K sp 。 288. 5 分 (6688)
AgX(s)−
→−Ag +(aq) + X - (aq) K SP 对于AgBr
m r G ∆= -RT ln K SP
= m f G ∆(Ag +, aq) + m f G ∆(X -, aq) – m f G ∆(AgX, s)
= 77.1 + (-104.0) - (-96.9) = 70.0 (kJ ·mol -1) K SP (AgBr) = 5.4 ⨯ 10-13