普通化学第六版第三章习题

第三章 水化学与水污染
1. 是非题（对的在括号内填“十”号，错的填“—”号） （1）两种分子酸 HX 溶液和 HY 溶液有同样的 pH 值，则这两种酸的浓度（mol·dm-3）相同。 （ ）
－
（2）0.10mol·dm-3NaCN 溶液的 pH 值比相同浓度的 NaF 溶液的 pH 值要大，这表明 CN 的 K b 值比 F 的 K b 值要大。
－
。答案： 基本不变，原溶液是强酸，NH4+的解离忽略 。答案：减小
+
（3）10.0cm 纯水（pH 值）
3
3
。答案：减小，NH4 是弱酸 。答案：减小，同离子效应。
（4）10.0cm 带有 PbCl2 沉淀的饱和溶液（PbCl2 的溶解度） （1）1mol.kg-1NaCl （7）0.1mol.kg-1CaCl2
-
NH3·H2O = 0.20-x
5
NH4+(aq) + OH (aq)
-
已知 Kb=1.77×10-5 (x<<0.2)
x
x
c(OH )= 1.77 10
0.20 =1.88×10-3 mol.dm-3
pH=14-pOH=14+lg1.88×10-3=11.3
氨的解离度=1.88×10-3/0.2=0.94% NH3·H2O = (2)平衡浓度 c(OH )=y=1.77×10
1
（c）CaCl2－NaCl－HAc－C6H12O6 （d）CaCl2－HAc－C6H12O6－NaCl （4）设 AgCl 在水中，在 0.01mol·dm 3CaCl2 中，在 0.01mol·dm 3NaCl 中以及在 0.05mol·dm
－ － －
3
AgNO3 中的溶解度分别为 sO、s1、s2 和 s3，这些量之间的正确关系是 （a）sO>s1>s2>s3 （c）sO>s1=s2>s3 （b）sO>s2>s1>s3 （d）sO>s2>s3>s1 。答案： c (Ks 最大的) （b）AgBr （c）AgCl （d）AgI
4．将下列溶液按其凝固点的高低顺序排列为____________________。 （2）1mol.kg-1C6H12O6 （3）1mol.kg-1H2SO4 （4）0.1mol.kg-1CH3COOH（5）0.1mol.kg-1 NaCl （6）0.1mol.kg-1 C6H12O6 答案：溶液中微粒浓度大的凝固点降低的多 凝固点降低的顺序是 6 4 5 7 2 1 3 考虑到难电离、弱电解质和不同类型的强电解质的区别。 5.对极稀的同浓度溶液来说，MgSO4 的摩尔电导率差不多是 NaCl 摩尔电导率的两倍。而凝固点下降 却大致相同，试解释之。 答案：极稀溶液来说完全电离。凝固点下降与离子浓度有关，而电导率与单位体积溶液中离子所带电 荷有关。同浓度 MgSO4 与 NaCl 离子浓度相等而电荷不等。 6．海水中盐的总浓度约为 0.6mol.dm-3(以质量分数计约为 3.5%)。若均以主要组分 NaCl 计，试估算海 水开始结冰的温度和沸腾温度，以及在 250C 时用反渗透法提取纯水所需的最低压力（设海水中盐的总浓 度若以质量摩尔浓度 m 表示时也近似为 0.6mol.kg-1） 。 答案：查数据 水的 kbp=0.515K.kg.mol-1 kfp=1.853 K.kg.mol-1 NaCl 是强电解质 微粒浓度是 2×0.6 mol.kg-1 沸点上升ΔTbp=kbpm=0.515×2×0.6 =0.618K 凝固点下降ΔTfp=kfpm=1.853×2×0.6=2.22K 渗透压Π=cRT=2×0.6 mol.dm-3×103dm3.m-3×8.314Pa.m3.mol-1.K-1×298.15K =2.974×106Pa=2.974MPa 反渗透法提取纯水所需的最低压力是 2.974MPa 7.利用水蒸发器提高卧室的湿度.卧室温度为 250C,体积为 3.0×104dm3。 假设开始时室内空气完全干燥， 也没有潮气从室内逸出。 （假设水蒸气符合理想气体行为） （1）问须使多少克水蒸气才能确保室内空气为水蒸气所饱和（250C 时水蒸气压=3.2kPa）? （2）如果将 800g 水放入蒸发器中，室内最终的水蒸气压力是多少？ （3）如果将 400g 水放入蒸发器中，室内最终的水蒸气压力是多少？
2..2 × 10-13(180C) 由于
H3PO4= H+ + H2PO4 0.10-x x+y+z x-y H2PO4 = H+ + HPO42
-
-
x-y y-z
x+y+z
2+
y-z + PO43z
HPO4 = H Ka1=x /(0.10-x)
2
x+y+z
Ka2=xy/x=y
+
-
Ka3=xz/y
2
2
溶液中也可以有 MgCl2 或 Na2CO3 等。 c(M g2 ) c(CO3 ) 6.82 10 6 mol2 dm 6 成立的条件必须是 MgCO3 的饱和溶液。 2. 选择题（将正确答案的标号填入空格内） （ 1 ） 往 1dm3 0.10mol dm 3 HAc 溶 液 中 加 入 一 些 N a A c 晶体并使之溶解，会发生的情况 是 。答案：b c g （a）HAc 的α值增大 （c）溶液的 pH 值增大 （e）HAc 的 Ka 值增大 （b）HAc 的α值减少 （d）溶液的 pH 值减小 （f）HAc 的 Ka 值减少 （g）HAc 的 Ka 值不变
eq
KaC
KbC
（3-）酸浓度大对碱的缓冲能力强。即加同量的碱 pH 增大的值小于加同量的酸 pH 减小的值 （4-）不是同类型的难溶电解质不能直接比较，要通过计算具体分析。 （5-） c(M g
2
c(CO3 ) 不正确的。原因是：CO32-水解使 Mg2+与 CO32 不相等，另外含有 MgCO3
Ka=(0.1×0.01%) /(0.1-0.1×0.01%)=1.0×10
(该题可直接利用公式 Ka=cα2 计算,但要理解公式的使用条件) 10.计算 0.050 mol.dm-3 次氯酸(HClO)溶液中的 H+和次氯酸的的解离度. HClO（aq） = 平衡浓度 0.050-x
-8 2
H+ + x
2 （a） CO 3
(b) HS (c) H 2 O
-
(d) HPO2 4
(e) NH 3 (f) S 2 NH4+ HS
-
答案：HCO3
H2S
H3O+ (c) HS S2
H2PO4
-
（2）写出下列各物质的共轭碱： （a） H 3 PO4 答案：H2PO4 答案： 平衡浓度
2
-
（b） HAc Ac
－
（2）设氨水的浓度为 c，若将其稀释 1 倍，则溶液中 c(OH )为 (a)
。答案： c (d) 2c 。
1 c 2
(b)
1 K b c 2
(c) K b c/2
（3）下列各种物质的溶液浓度均为 0.01mol kg 1 ，按它们的渗透压递减的顺序排列 答案： c （Π=cRT） （a）HAc－NaCl－C6H12O6－CaCl2 （b）C6H12O6－HAc－NaCl－CaCl2
2
ClO
-
x
解离度=x/0.050
查数据 Ka=2.95×10 =x /(0.050-x)≈x /0.050
当 Ka 很小 (c-x≈c)
c(H+)≈ Ka C (Ka 很小 c/Ka>500 时 酸的解离可忽略不计,可以直接利用公式) c(H+)≈ 2.95 10
8
0.05 =3.85×10-5 mol.dm-3
-
(d)HNO2 NO2 H+ +
-
(e)HClO （f）H2CO3 ClO
-
HCO3
-
9.在某温度下 0.1mol.dm-3 氢氰酸(HCN)溶液的解离度为 0.010%，试求在该温度时 HCN 的解离常数。 HCN（aq） = 0.1-0.1×0.01% CN
-9
-
0.1×0.01%
0.14.取 50.0cm30.10mol·dm-3 某一元弱酸溶液，与 20.0cm30.100mol·dm-3KOH 溶液混合，将混合溶液稀 释至 100cm3，测得此溶液的 pH 值为 5.25。求此一元弱酸的解离常数。 答案：某一元弱酸 HA 与 KOH 发生反应 HA+KOH=KA+H2O 稀释后所得溶液是弱酸 HA(c=0.1×(50-20)/100=0.03 mol.dm-3)与其共轭碱 A-(c=0.1×20/100=0.03 mol.dm-3) 所组成的缓冲溶液,直接利用缓冲溶液 pH 计算公式 pH pKa lg
－
（
）
（3）有一由 HAc Ac 组成的缓冲溶液，若溶液中 C(HAc) C(Ac ), 则该缓冲溶液抵抗外来酸的 能力大于抵抗外来碱的能力。
-9
（ （
） ）
2
（4）PbI2 和 CaCO3 的溶度积均近似为 10 ，从而可知在他们的饱和溶液中前者的 Pb2+的浓度与后者 的 Ca2+的浓度近似相等。
（5）MgCO3 溶度积 K sp =6.82×10-6，这意味着所有含有 MgCO3 溶液中， c(M g
c(CO3 ) , 而且
2
c(M g2 ) c(CO3 ) 6.82 106 mol2 dm 6
eq
2
（

）
答案： （1-）同样 pH，表示 ceq(H+)相等,而 c ( H ) （2+）pH 大表示 ceq(OH-)大，而 c (OH )