思考题是与习题参考答案(第2章)[1]

第二章溶液与离子平衡

思考题与习题参考答案

一、判断题

1. E

2. E

3. T

4. E

5. E

6. T

7. T

8. E

9. E 10. E 11. E 12. E 13. T 14. E

二、选择题

15. C 16. A 17. C 18. C 19. C 20. B 21. A 22. C 23. D 24. B

25. B 26. A 27. D

三、填空题

28. 蒸气压下降沸点升高凝固点下降渗透压29. D>C>A>B 30. 红红黄同离子效应31. K s°= (b(Ag+)/b°)2(b(CrO42-)/b°)2s = (K s°/4)1/3

33. 右34. 空轨道孤电子对35. HPO42-H[PtCl6]-SO42-[Fe(H2O)5OH]2+36.

5.68 10-10NH4+, H3PO4, H2S PO4, CO3, CN, OH, NO2-[Fe(H2O)5OH], HSO3-, HS-, H2PO4-, HPO4, H2O

四、问答题

38. 溶液的沸点升高和凝固点降低与溶液的组成有何关系?

答难挥发非电解质的稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成正比, 即随溶质的粒子数的增多而增大, 而与溶液的组成(溶质的本性)无关.

39. 怎样衡量缓冲溶液缓冲能力的大小?

答缓冲能力大小的衡量尺度为缓冲容量. 当缓冲组分比为1:1时, 缓冲溶液有最大的缓冲容量.

40. 试讨论怎样才能使难溶沉淀溶解.

答若要使沉淀溶解, 就必有ΠB(b B/b°)νB< K s°, 因此, 必须必须设法降低饱和溶液中某一组

分的平衡浓度. 可以根据沉淀的性质, 利用酸碱反应, 氧化还原反应或配合反应等措施, 以达到使沉淀溶解的目的.

41. 试用平衡移动的观点说明下列事实将产生什么现象. (1) 向含有Ag 2CO 3沉淀中加入Na 2CO 3.

答 根据同离子效应的原理, Ag 2CO 3沉淀的溶解度变小. (2) 向含有Ag 2CO 3沉淀中加入氨水.

答 加入氨水时, Ag +与NH 3生成了稳定的[Ag(NH 3)2]+, 使溶液中b (Ag +)降低, 平衡向沉淀溶解的方向移动, Ag 2CO 3沉淀的溶解度增大. 当氨水足够量时, Ag 2CO 3沉淀将完全溶解. (3) 向含有Ag 2CO 3沉淀中加入HNO 3.

答 加入HNO 3时, CO 32-与HNO 3反应, 使溶液中b (CO 32-)降低, 平衡向沉淀溶解的方向移动, Ag 2CO 3沉淀的溶解度增大. 当CO 32-足够量时, Ag 2CO 3沉淀将完全溶解. 42. 试说明什么叫螯合物.

答 螯合物是指含有多齿配位体并形成螯环的配合物. 43. 酸碱质子理论与电离理论有哪些区别?

答 (a) 对酸碱的定义不同; (b) 质子理论中没有盐的概念; (c) 酸碱反应的实质不同; (d) 适用的溶剂不同.

五、计算题

44. (1) 14.6% (2) 0.454 mol ❿dm -1 (3) 0.54 mol ❿kg -1 (4) 0.991 45. 186 g ❿mol -1 46. 2327.53 Pa 326.4 kPa 47. (1) b (H +) = 9.4 10-4 mol ❿kg -1 b (Ac -) = 9.4 10-4 mol ❿kg -1 α = 1.88% (2) b (H +) = 3.5 10-5 mol ❿kg -1 b (Ac -) = 0.025 mol ❿kg -1 α = 0.07% (3) b (H +) = 0.025 mol ❿kg -1 b (Ac -) = 3.52 10-5 mol ❿kg -1 (4) b (H +) = 1.76 10-5 mol ❿kg -1 b (Ac -) = 0.025 mol ❿kg -1 48. 0.01 mol ❿kg -1的某一元弱酸溶液, 在298K 时, 测定其pH 为5.0, 求: (1) 该酸的K a °和α; (2) 加入1倍水稀释后溶液的pH, K a °和α. 解: (1) pH = 5.0, b (H +) = 1 10-5 mol ❿kg -1

HB = H + + B -

b (eq)/mol ❿kg -1 0.01-1 10-5 1 10-5 1 10-5 52

8a

5

(110)1100.01110

K ---⨯==⨯-⨯ 5110100%0.1%0.01

α-⨯=⨯=

(2) HB = H + + B - b (eq)/mol ❿kg -1 0.005-x x x K a ° = 1.0 10-8, (0.005-x ) ≈ x , 28a

1100.005

x K -==⨯

b (H +) = 7.07 10-6 mol ❿kg -1 pH = 5.15

6

7.0710100%0.14%0.005

α-⨯=⨯=

49. 计算20℃时, 在0.10 mol ❿kg -1氢硫酸饱和溶液中: (1) b (H +), b (S 2-)和pH;

(2) 如用HCl 调节溶液的酸度为pH = 2.00时, 溶液中的为S 2-浓度多少? 计算结果说明什么问题?

解: (1) 查表K a1°(H 2S) = 9.1 10-8, K a2°(H 2S) = 1.1 10-12. 因K a1° >> K a2°, 计算b (H +)可以忽略二级解离

.

5-1(H )9.510mol kg b +-==⨯⋅

pH = -lg(9.5 10-5) = 4.02 因K a1° >> K a2°,, b (H +) ≈ b (HS -)

2a 2

(H )(S )(HS )

b b K

b +--=

b (S 2-) ≈ K a2° = 1.1 10-12 mol ❿kg -1 (2) 根据多重平衡规则:

221

12

2(H )(S )(H S)

a a

b b K K

b +-=

b (S 2-) = K a1°K a2°b (H 2S)/ b 2(H +) = 9.1 10-8 1.1 10-12 0.10/(0.010)2 b (S 2-) = 1.0 10-16 mol ❿kg -1

计算结果说明: 调节pH, 可调节S 2-浓度. 50. 1.82 10-7 mol ❿kg -1

51. 在25℃时, AgBr 的溶度积为5.35 10-13, 在纯水中AgBr 的溶解度是多少? 在0.10 mol ❿kg -1的NaBr 溶液中AgBr 的溶解度是多少? 解: (1) 在纯水中:

AgBr(s) = Ag + + Br -

b (eq)/mol ❿kg -1 s s K s ° = s ∙s s = (K s °)1/2 = (5.35 10-13)1/2 = 7.31 10-7 mol ❿kg -1 (2) 在NaBr 溶液中: K s ° = s ❿b (Br -)

5.35 10-13 = s 0.10 s = 5.35 10-12 mol ❿kg -1

52. 通过计算说明:

(1) 在100g 0.15 mol ❿kg -1的K[Ag(CN)2]溶液中加入50g 0.10 mol ❿kg -1的KI 溶液, 是否有AgI 沉淀生成?

(2) 在上述混和溶液中加入50g 0.20 mol ❿kg -1的KCN 溶液, 是否有AgI 沉淀生成? 解: (1) K f °([Ag(CN)2]-) = 4.0 1020, K s °(AgI) = 8.51 10-17 b ([Ag(CN)2]-) = 0.10 mol ❿kg -1, b (I -) = 0.033 mol ❿kg -1. [Ag(CN)2]- = Ag + + 2CN - b (eq)/mol ❿kg -1 0.10-x x 2x 22i

20

(2)(2)1

0.100.10 4.010x x x x K x =≈=

-⨯ x = b (Ag +) = 3.97 10-8 mol ❿kg -1 ΠB (b B /b °)νB = 1.31 10-9 > K s ° = 8.51 10-17, 所以有AgI 沉淀析出

(2) b ([Ag(CN)2]-) = 0.075 mol ❿kg -1, b (I -) = 0.025 mol ❿kg -1, b (CN -) = 0.05 mol ❿kg -1. [Ag(CN)2]- = Ag + + 2CN - b (eq)/mol ❿kg -1 0.075-x x 0.05+2x