基础化学第三章习题解答

基化第三章习题解答

1．指出下列各酸的共轭碱：H 2O 、H 3O +、H 2CO 3、HCO 3-、NH 4+、NH 3+CH 2COO -、H 2S 、HS -

解：其共轭碱分别为OH -、H 2O 、HCO 3-、CO 32-、NH 3、NH 2CH 2COO -、HS -、S 2-

2．指出下列各碱的共轭酸：H 2O 、NH 3、HPO 42-、NH 2-、[Al(H 2O)5OH]2+、CO 32-、NH 3+CH 2COO - 解：其共轭酸分别为H 3O +、NH 4+、H 2PO 4-、NH 3、[Al(H 2O)6]3+、HCO 3-、NH 3+CH 2COOH

4．解释BaSO 4在生理盐水中的溶解度大于在纯水中的，而AgCl 的溶解度在生理盐水中却小于在纯水中的。

解：生理盐水是9.0 g·L –1 NaCl 水溶液。BaSO 4在生理盐水中，由于盐效应导致Ba 2+、SO 42-的有效浓度有所降低，沉淀溶解平衡向溶解方向移动，故BaSO 4在生理盐水中的溶解度大于在纯水中的；而AgCl 在生理盐水中，由于同离子效应，Cl -浓度增大，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，所以，AgCl 的溶解度在生理盐水中会小于在纯水中的。

5．在含有固体氯化银的饱和溶液中，加入下列物质，对AgCl 的溶解度有什么影响？ ⑴ 盐酸； ⑵ AgNO 3； ⑶ KNO 3； ⑷ 氨水

解：其影响分别为

⑴ 溶解度降低（同离子效应，∵ Cl -浓度增大）；

⑵ 溶解度降低（同离子效应，∵ Ag + -浓度增大）；

⑶ 溶解度略增大（盐效应）；

⑷ 溶解度增大（银氨配离子的生成，Ag + -浓度降低）

6．计算0.10 mol·L –1 H 2S 溶液中[H 3O +]、[HS -]及[S 2-]。已知氢硫酸的K a1 = 8.9×10-8，K a2 = 1.2×10-13。

解：[H 3O +] = [H +] = 10.0109.8)S H (82a1⨯⨯=⋅-c K = 9.4×10-5 mol·

L –1 ≈[HS -] ]

[HS ]][S [H 22--+=a K [S 2-]≈K a2 = 1.2×10-13 mol·L –1

7．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 。 解：015.0109.7]OH [5007b b

⨯⨯=⋅=>--c K K c = 1.1×10-4 mol·L –1 [H +] = 9.1×10-11 mol·L –1 pH = 10.04

9．计算下列酸碱质子传递平衡常数，并判断反应偏向何方？各酸的K a 列在题后。

⑴ HNO 2(aq) + CN -(aq)HCN(aq) + NO 2-(aq) HNO 2：5.6×10-4，HCN ：6.2×10-10 ⑵ HSO 4-(aq) + NO 2-(aq)HNO 2(aq) + SO 42-(aq) HSO 4-：1.0×10-2

⑶ NH 4+(aq) + Ac -(aq)HAc(aq) + NH 3(aq) HAc ：1.75×10-5，NH 4+：5.6×10-10 ⑷ SO 42-(aq) + H 2O(l)HSO 4-(aq) + OH -(aq) HSO 4-：1.0×10-2

解：⑴ 104

a 2a 10

2.6106.5)(HCN )(HNO --⨯⨯==K K K = 9.0×105 反应向右进行的趋势较大 ⑵ 42

2a -

4a 10

6.5100.1)(HNO )(HSO --⨯⨯==K K K = 18 反应偏向右 ⑶510

a 4a 10

75.1106.5)(HAc )(NH --+⨯⨯==K K K = 3.2×10-5 反应偏向左 ⑷2

14

-

4a w 244100.1100.1)(HSO ][H ][H ]

[SO ]][OH [HSO --++---⨯⨯==⋅=K K K = 1.0×10-12 反应强烈偏向左

10．叠氮钠（NaN 3）加入水中可起杀菌作用。计算0.010 mol·L –1NaN 3溶液的各种物种的浓度。已知叠氮酸（HN 3）的K a = 1.9×10-5。

解：N 3- + H 2O HN 3 + OH - K b = 5.3×10-10 )10

9.1100.1(514

a w

b --⨯⨯==K K K 010.0103.5]OH [50010b b

⨯⨯=⋅=>--c K K c = 2.3×10-6 mol·L –1 ≈ [HN 3] [H +] =614

w 10

3.2100.1]OH [---⨯⨯=K =

4.3×10-9 mol·L –1 [Na +] = 0.010 mol·L –1 ≈[N 3-]

11．计算下列溶液的pH 值

⑴ 100 mL0.10 mol·L –1H 3PO 4与100 mL0.20 mol·L –1NaOH 相混合

⑵ 100 mL0.10 mol·L –1Na 3PO 4与100 mL0.20 mol·L –1HCl 相混合

解：⑴ 混合后，c (H 3PO 4) =200

10010.0⨯= 0.050 mol·L –1 c (NaOH) =200

10020.0⨯= 0.10 mol·L –1 酸碱反应生成0.050 mol·L –1Na 2HPO 4溶液，

[H +] = 138a3a2108.4101.6--⨯⨯⨯=⋅K K = 1.7×10-10 mol·

L –1 pH = 9.77 ⑵ 反应后生成0.050 mol·L –1NaH 2PO 4溶液，

[H +] =38a2a1109.6101.6--⨯⨯⨯=⋅K K = 2.1×10-5 mol·L –1 pH = 4.68

12．在浓度均为0.010 mol·L –1的KCl 和K 2CrO 4的混合溶液中，逐滴加入AgNO 3溶液时，AgCl 和Ag 2CrO 4哪个先沉淀析出？当第二种离子刚开始沉淀时，溶液中的第一种离子浓度为多少？（忽略溶液体积的变化）。已知K sp (AgCl) = 1.77×10-10，K sp (Ag 2CrO 4) = 1.12×10-12 解：c (Cl -) = c (CrO 42-) = 0.010 mol·L –1