中山大学无机化学(上册)第5章习题答案汇总

第5章 溶液与电离平衡

习题答案

原子量取四位有效数字，计算过程采用“四舍六入五成双”取舍，热力学数据除题目给出外均引用自书后附录以及兰氏手册。

1. 实验室某些常用的试剂百分浓度及密度分别是：

（1）浓盐酸：含HCl 37.0%，密度1.19 g ⋅cm -3；加至3位有效数字 （2）浓硫酸：含H 2SO 4 98.0%，密度1.98 g ⋅cm -3； （3）浓硝酸：含HNO 3 70.0%，密度1.42 g ⋅cm -3； （4）浓氨水：含NH 3 28.0%，密度0.900 g ⋅cm -3。 试分别计算它们的物质的量浓度。

解：（1） -33-3-13

1.19g cm 1000cm 37.0%

12.0mol dm 36.5g mol 1.0dm

n c V ⋅⨯⨯===⋅⋅⨯ （2）19.8 mol·dm -3

（3）15.8 mol·dm -3 （4）14.8 mol·dm -3 2. 是非题

（1） 0.10 mol .dm -3 HAc 溶液中c (H +) ＝ 1.3⨯10-3 mol .dm -3，故0.050 mol .dm -3 HAc 溶液中c (H +) ＝ 0.65⨯10-3 mol .dm -3；

（2）向浓度均为0.10 mol .dm -3的NH 3⋅ H 2O- NH 4Cl 的缓冲溶液中，加入HCl 使c (HCl) = 0.099 mol .dm -3，则由于溶液的缓冲作用，pH 不变；

（3）Na 2CO 3溶液中通入适量CO 2气体，便可得到一种缓冲溶液； （4）多元弱酸盐的水解（如Na 3PO 4），以第一步水解为主；

（5）将浓度均为0.10 mol .dm -3的HAc 和NaAc 混合溶液冲稀至浓度均为0.05 mol .dm -3，则由于HAc 电离度增大，混合溶液的酸度降低； （6）在一定的温度下，改变溶液的pH ，水的离子积不变； （7）弱电解质的电离度随弱电解质浓度降低而增大；

（8）NH 4Ac 为一元弱酸碱盐，水解程度很大，故其水溶液的酸碱性很大。 解：（1）错误，因为乙酸不是强酸，在稀释过程中电离平衡会向右移动，氢离子浓度应略高于0.65X10-3mol/dm -3。

（2）错误，缓冲溶液只能在一定程度下减弱外来酸碱对pH 的影响，本题中HCl 已使（NH 4+）/（NH 3·H 2O ）明显上升，所以pH 会有变化。

（3）正确，通入适量的CO 2可以形成（HCO 3-—CO 32-）缓冲体系。 （4）正确，因为第一步水解产生的OH -会强烈地抑制第二步的水解。 （5）错误，因为在稀释过程中，c (HAc)和c (Ac -)同等程度变小，据公式

r

O a r

H p p lg(

)c =K c

-酸

盐

，因为r

r

r

r

(

)(

)c c c

c

=酸

酸

盐

盐

稀释前稀释后，所以溶液的酸度不变。

（6）正确，水的离子积是只与温度有关，在一定温度下是常数。 （7

）正确，ini

c α≈

=

（8）错误，反应NH4+ + Ac-NH3 + HAc的平衡常数经计算，O

K=

3.09⨯10-5，反应倾向很小，其溶液pH = 7.0，显现中性。

3. 简要解释：

（1）北方冬天吃梨前，先将冰梨放入凉水中浸泡一段时间，发现冰梨表面结了一层薄冰，而梨里已经解冻了。这是什么道理？

（2）为什么海水不易结冰，浮在水面上的冰山含盐比海水里多还是少？

解：（1）冻梨的温度低于凉水，水在冻梨表面凝固成冰，放热，使冻梨里面解冻，并且冻梨中含有糖分等使冻梨里面的凝固点下降低于冰点，所以出现以上现象。

（2）因为海水是电解质溶液，所以熔点低于纯净的水。浮在水面上的冰山含盐比海水更少，因为海水的熔点低，不能在水的凝固点时结冰，故浮在海面上的冰山中含盐极少。

4. 已知下列物质的pH，计算它们的H+浓度：

（1）牛奶pH = 6.5；（2）柠檬汁pH = 2.3；（3）葡萄酒pH = 3.3；

（4）某人体胃液pH = 1.4；（5）人体血液pH = 7.4。

解：（1）3⨯10-7 mol.dm-3

（2）5⨯10-3 mol.dm-3

（3）5⨯10-4 mol.dm-3

（4）4⨯10-2 mol.dm-3

（5）4⨯10-8 mol.dm-3

5. 回答下列问题：

（1）为什么Al2S3在水溶液中不能存在？

（2）配制SnCl2和FeCl3溶液，为什么不能用蒸馏水而用稀盐酸配制？

（3）为什么硫酸铝和Na2CO3溶液混合立即产生CO2气体？

解：（1）因为溶于水产生的Al3+与S2-是弱碱金属离子和弱酸根离子，且生成Al(OH)3和H2S会离开体系，强烈促进两者的水解至完全，使Al2S3无法在水中存在。（这同时说明Al2S3在水中有一定溶解度，因为同为硫化物的极难溶的CuS 可以在水溶液中生成。）

（2）这两种盐都会强烈水解，分别生成白色的Sn(OH)Cl和红色的Fe(OH)3，同时发烟放出HCl气体。在盐酸中配制酸性环境可以抑制其水解。

（3）铝离子与碳酸根相互强烈地促进水解，马上产生二氧化碳气体。

6. 公式α=

解：不是，该公式只能说明电离度与酸溶液浓度有关，酸溶液起始浓度变小，若平衡不发生移动，已解离的酸浓度变小同样的数值，但电离度增大，平衡右移，解离的酸会增多，但是平衡的移动无法完全抵消浓度的变化，所以实际上酸溶液起始浓度越小，解离出的离子浓度越小。

7. 举例说明什么是拉平效应，什么是区分效应

解：在水溶液中，高氯酸、盐酸、硝酸和硫酸的稀溶液都是强酸，无法区分其酸性强弱，这是因为水的碱性相对较强，上述强酸的质子全部转移给H2O生成

H3O+，如

HClO4 + H2O = H3O+ + ClO4-