3电解质溶液习题库解读

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习题

1.解 用浓度计算：

π=icRT =2×0.0050 ×8.314 ×298 =25 kPa 用活度计算：

π’=i γc RT =2×0.0050×0.92×8.314×298 =23 kPa 2.

酸 H 2O H 3O + H 2CO 3

-

3HCO +4NH

+

3

NH CH 2COO - H 2S HS - 共轭碱 OH -

H 2O

-

3

HCO -

23

CO NH 3

NH 2CH 2COO -

HS -

S 2-

3.

碱

H 2O

NH 3

-

24HPO

-2NH [Al(H 2O)5OH]2+ -

23CO +

3

NH CH 2COO - 共轭酸 H 3O +

+4NH -4

2PO H NH 3

[Al(H 2O)6]3+

-

3HCO +

3

NH CH 2COOH 4. (1) 在H 3PO 4溶液中存在下列质子转移平衡： H 3PO 4 (aq) + H 2O(l)

-42PO H (aq) + H 3O +(aq) -42PO H (aq) + H 2O(l)

-24HPO (aq) + H 3O +(aq) -

24HPO (aq) + H 2O(l)

-34PO (aq) + H 3O +(aq)

H 2O(l) + H 2O(l)H 3O +(aq) + OH -(aq)

由于K a1>>K a2>>K a3，各离子浓度由大到小为：[H 3O +]≈[-4

2PO H ]>[-24HPO ]>[OH -]> [-34PO ]。其中H 3O +浓度并不是-

34PO 浓度的3倍。

(2) NaHCO 3在水溶液中存在下列质子转移平衡：

-3HCO (aq) + H 2O(l)

-

23CO (aq)+ H 3O +(aq)

K a (-

3HCO )=K a2(H 2CO 3)=4.7×10-11

-

3HCO (aq) + H 2O(l)

H 2CO 3(aq) + OH -(aq)

K b (-

3HCO )=K w /K a1(H 2CO 3)=1.0×10-14/(4.5×10-7)=2.2×10-8

由于K b (-3HCO )>K a (-

3HCO )，因此NaHCO 3水溶液呈弱碱性。 NaH 2PO 4在水溶液中存在下列质子转移平衡：

-42PO H (aq) + H 2O(l)

-24HPO (aq)+ H 3O +(aq)

K a (-

42PO H )=K a2(H 3PO 4)=6.1×10-8

-42PO H (aq) + H 2O(l)

H 3PO 4(aq) + OH -(aq)

K b (-

42PO H )=K w /K a1(H 3PO 4)=1.0×10-14/(6.9×10-3)=1.4×10-12

由于K a (-42PO H )>K b (-

42PO H )，H 2PO 4-给出质子的能力大于其接受质子的能力，因此NaHCO 3水溶液呈弱酸性。

5. 生理盐水中含有Na +离子和Cl -离子对BaSO 4起到盐效应作用使溶解度增大，但Cl -离子对AgCl 却起到同离子效应作用而使溶解度降低。

6.（1）盐酸和（2）AgNO 3，由于同离子效应，将使AgCl 的溶解度降低；但若加入HCl 浓度较大的话，Ag +

与Cl -可以生成配合物[AgCl 2]-

，此时AgCl 的溶解度反而会增大。（3）KNO 3则由于盐效应，将使AgCl 的溶解度稍有增加；（4）氨水，由于NH 3与Ag +

形成了配离子将使游离的Ag ＋

明显地减少，AgCl 的溶解度大大地增加。

7. 计算0.10 mol·L -1 H 2S 溶液中[H 3O +]、[HS -]及[S 2-]。已知K a1=8.9×10-8，K a2=1.2×10-13。 解 H 2S(aq) + H 2O(l)HS -(aq) + H 3O +(aq)

初始浓度 0.10

平衡浓度 0.10-x x x

8231109.8S][H ]][HS O [H --+⨯==a K

由于x/K a1>500,所以 82

109.80.10

x -⨯=

10.0109.881⨯⨯=⨯=-a K c x =9.4×10-5 mol·L -1 [HS -]≈[H 3O +]＝9.4×10-5 mol·L -1 HS -(aq) + H 2O(l)

S 2-(aq) + H 3O +(aq)

]

HS []S ][O H [232

-

-+=a K =1.2×10-13 由于[HS -]≈[H 3O +]，因此[S 2-] ≈ K a 2, 即[S 2-]=1.2×10-13 mol·L -1

（亦可不列质子传递平衡式，直接写出[S 2-] ≈ K a 2=1.2×10-13 mol·L -1）

8. 解痛药吗啡(C 17H 19NO 3)是一种弱碱，主要由未成熟的罂粟籽提取得到，其K b =7.9×10-7。试计算0.015 mol·L -1吗啡水溶液的pH 值。（求一元弱碱的pH,先求出[OH-].再求pOH,再求pH ）

解 ∵c /K b =0.015/7.9×10-7>500，且c ·K b >20K w

∴[OH -]=17b L mol 015.0109.7--⋅⨯⨯=⋅c k =1.1×10-4 mol·L -1, pOH=3.96, pH=10.04

9. 水杨酸（邻羟基苯甲酸，C 7H 6O 3）是二元酸，K a1=1.06×10-3，K a2=3.6×10-14，它是一种消毒防腐剂，有时可用作止痛药而代替阿司匹林，但它有较强的酸性，能引起胃出血。计算0.065 mol∙L -1的C 7H 6O 3溶液的pH 值及平衡时各物种的浓度。(二元酸溶液的相关计算，计算[H 3O +]时，判断能否忽略二级解离出的氢离子，若能则按一元弱酸的处理办法进行计算，此处注意由于c /K a1<500，所以不能按最简式进行计算；一级解离得到的共轭碱离子浓度近似等于[H 3O +],二级解离得到的共轭碱离子浓度等于Ka2.)

解 ∵K a2很小，可忽略第二级H 3O +的解离。但c /K a1<500

C 7H 6O 3(aq) + H 2O(l)

-

3

57O H C (aq) + H 3O +(aq) 初始浓度/(mol·L -1) 0.065 平衡浓度/(mol·L -1)

0.065-x

x x

32

3673357a11006.1065.0]O H [C ]O ][H O H [C -+-

⨯=-==x

x K

解得 x =7.8×10-3，[-

357O H C ]≈[H 3O +]=7.8×10-3 mol·L -1，pH=2.11

[-2347O H C ]≈K a2，（-2347O H C 是二级解离所得的共轭碱）即[-

2347O H C ]=3.6×10-14 mol·L -1 10. 计算下列酸碱质子传递平衡常数，并判断反应偏向何方？ (1) HNO 2(aq) + CN -(aq) = HCN(aq) +-2

NO (aq) (2)-4HSO (aq) +-2NO (aq) = HNO 2(aq) +-

24SO (aq)

(3)+

4NH (aq) + Ac -(aq) = NH 3(aq) + HAc(aq)

(4)-24SO (aq) + H 2O(l) =-4HSO (aq) + OH -(aq)