普通化学习题与解答 联系客服

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pH??lg2.4?10?2?1.6

13、利用书末附录6和附录7的数据(不进行具体计算)将下列化合物的

0.10mol?dm?3溶液按pH增大的顺序排列之。

(1)HAc *(2)NaAc (3)H2SO4 (4)NH3 *(5)NH4Cl (6)NH4Ac 解:pH的由小到大的顺序为

(3)H2SO4,(1)HAc,(5)NH4Cl,(6)NH4Ac,(2)NaAc,(4)NH3

14、取50.0cm30.100mol?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为5.25。求此一元弱酸的解离常数。

解: 混合溶液总体积为100cm3,则某一元弱酸HA的浓度为:

0.100mol?dm?3?50.0cm3/100cm3?0.050mol?dm?3

KOH的浓度为:

0.100mol?dm?3?20.0cm3/100cm3?0.020mol?dm?3

一元弱酸HA与KOH中和后,HA过量,组成HA?A?缓冲溶液,其中,

ceq(HA)?(0.050?0.020)mol?dm?3?0.030mol?dm?3

ceq(A?)?0.020mol?dm?3

已知pH?5.25??lg?ceq(H?)/c??

ceq(H?)?5.62?10?6mol?dm?3

ceq(H?)?ceq(A?)?6?6Ka(HA)??5.62?10?0.020/0.030?3.7?10ceq(HA)氨的水溶液,逐步加入

15、在烧杯中盛放20.00cm30.100mol?dm?30.100mol?dm?3HCl溶液。试计算:

(1)当加入10.00cm3HCl后,混合液的pH; (2)当加入20.00cm3HCl后,混合液的pH; (3)当加入30.00cm3HCl后,混合液的pH;

解:(1)20.00cm30.100mol?dm?3NH3与10.00cm30.100mol?dm?3HCl混合中和后,

NH3过量,反应又生成了NH4Cl,所以组成NH4??NH3缓冲溶液。

?ceq(NH4)0.100?10.00/30.00c(H)?Kaeq?(5.65?10?10?)mol?dm?3?5.65?10?10mol?dm?3c(NH3)0.100?10.00/30.00eq?pH??lgceq(H?)??lg5.65?10?10?9.25

(2)20.00cm30.100mol?dm?3NH3与20.00cm30.100mol?dm?3HCl混合,等量中和,

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生成NH4?,其浓度为:

?c(NH4)?0.100mol?dm?3?20.00cm3/(20.00?20.00)cm3?0.0500mol?dm?3

ceq(H?)?Ka?c?5.65?10?10?0.500mol?dm?3?5.32?10?6mol?dm?3

pH??lgceq(H?)??lg5.32?10?6?5.27

(3)20.00cm30.100mol?dm?3NH3与30.00cm30.100mol?dm?3HCl混合中和后,

HCl过量,HCl的浓度为:

(30.00?20.00)cm3c(HCl)?0.100mol?dm??0.0200mol?dm?33(30.00?20.00)cm?3pH??lgceq(H?)??lg0.0200?1.70

16、现有1.0dm3由HF和F?组成的缓冲溶液。试计算:

(1)当该缓冲溶液中含有0.10molHF和0.30 molNaF时,其pH等于多少? *(2)往(1)缓冲溶液中加入0.40g NaOH(s),并使其完全溶解(没溶解后溶液的总体积仍为1.0dm3)。问该溶液的pH等于多少?

(3)当缓冲溶液的pH=3.15时,ceq(HF)和ceq(F?)的比值为多少? 解: (1)缓冲溶液的pH计算:

ceq(H?)?Ka?ceq(HF)/ceq(F?)?(3.53?10?4?0.10/0.30)mol?dm?3?1.2?10?4mol?dm?3 pH??lgceq(H?)??lg1.2?10?4?3.92 (2)加入0.40g固体NaOH,相当于NaOH的物质的量:

n(NaOH)?0.40g/40g?mol?1?0.010mol

NaOH与HF反应,HF过量,并生成NaF,两者的浓度为:

ceq(HF)?(0.10?0.010)mol?dm?3?0.09mol?dm?3 ceq(F?)?(0.30?0.010)mol?dm?3?0.31mol?dm?3

ceq(H?)?Ka?ceq(HF)/ceq(F?)?(3.53?10?4?0.09/0.31)mol?dm?3?1?10?4mol?dm?3pH??lgceq(H?)??lg1?10?4?4.0

(3)当溶液pH=3.5时:

pH?pKa?lg?ceq(HF)/ceq(F?)?

3.15?3.45?lgceq(HF)/ceq(F?)lgceq(HF)/ceq(F?)?0.30ceq(HF)/ceq(F?)?2.017、现有125 cm31.0mol?dm?3NaAc溶液,欲配制250cm3pH为5.0的缓冲溶液,

需加入6.0mol?dm?3HAc溶液的体积多少立方厘米?

解: HAc?Ac?缓冲溶液中,已知pH=5.0,pKa?4.75,设需加HAc溶液的体

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积为x。

5.0?4.75?lg6.0x/2501.0?125/250pH?pKa?lg?ceq(HAc)/ceq(Ac?)?

V(HAc)?x?12cm3

18、判断下列反应进行的方向,并作简单说明(设备反应物质的浓度均为

1mol?dm?3)

(1)?Cu(NH3)4??Zn2???Zn(NH3)4??Cu2?(2)PbCO3(s)?S2?2?2?

2?2??PbS(s)?CO2?2?3解: (1)?Cu(NH3)4??Zn2???Zn(NH3)4??Cu2?逆向进行。因属同类型的配离子,Ki(?Cu(NH3)4?)?4.78?10?14;Ki(?Zn(NH3)4?)?3.48?10?10,

2?Ki(?Cu(NH3)4?)?Ki(?Zn(NH3)4?),即?Zn(NH3)4?更不稳定,因此反应逆向进行。

2?(2)PbCO3(s)?S2??PbS(s)?CO3,正向进行。因属同类型的难溶电解质,

2?2?2?Ks(PbS)?9.04?10?29;Ks(PbCO3)?1.82?10?8,Ks(PbS)?Ks(PbCO3),即PbS更难溶,因此反应正向进行。

19、根据PbI2的溶度积,计算(在25℃时):

(1)PbI2在水中的溶解度(mol?dm?3); (2)PbI2饱和溶液中Pb2?和I?离子的浓度;

(3)PbI2在0.010mol?dm?3KI的饱和溶液中Pb2?离子的浓度; (4)PbI2在0.010mol?dm?3Pb(NO3)2溶液中的溶解度(mol?dm?3)。 解:(1)设PbI2在水中的溶解度为s(以mol?dm?3为单位),则根据

PbI2(s)?Pb2?(aq)?2I?(aq)

可得 ceq(Pb2?)?s ceq(I?)?2s

Ks(PbI2)??ceq(Pb2?)??ceq(I?)??s?4s2?4s3

2s?3Ks/4?38.49?10?9/4mol?dm?3?1.29?10?3mol?dm?3

(2)ceq(Pb2?)?s?1.29?10?3mol?dm?3 ceq(I?)?2s?2.58?10?3mol?dm?3

(3)在0.010mol?dm?3KI溶液中,c(I?)?0.010mol?dm?3

Ks(PbI2)??ceq(Pb2?)??0.0102?8.49?10?9

ceq(Pb2?)?8.5?10?5mol?dm?3

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(4)在0.010mol?dm?3Pb(NO3)2溶液中,c(Pb2?)?0.010mol?dm?3

Ks(PbI2)?0.010??ceq(I?)??8.49?10?9

2ceq(I?)?9.24?10?4mol?dm?3

此时PbI2的溶解度为4.6?10?4mol?dm?3

*20、应用标准热力学数据计算298.15K时AgCl的溶度积常数。

解: AgCl(s)?Ag?(aq)?Cl?(aq)

??fGm(298K)/kJ?mol?1 -109.789 77.107 -131.26

??rGm??77.107?(?131.26)?(?109.789)?kJ?mol?1?55.64kJ?mol?1

??rGm55.64?103J?mol?1lnKs??????22.45?1?1RT8.314J?mol?K?298.15K

??Ks?1.78?10?10

21、将Pb(NO3)2溶液与NaCl溶液混合,设混合液中Pb(NO3)2的浓度为

0.20mol?dm?3问:

(1)当在混合溶液中Cl?的浓度等于5.0×104mol?dm?3时,是否有沉淀生成?

(2)当混合溶液中Cl?的浓度多大时,开始生成沉淀?

(3)当混合溶液中Cl?的浓度为6.0×10-2mol?dm?3时,残留于溶液中Pb2?的浓度为多少?

解: (1)PbCl2(s)?Pb2?(aq)?2Cl?(aq)

由于 Q??c(Pb)???c(Cl)??0.20?(5.0?10?4)2?5.0?10?8

2??2Ks(PbCl2)??ceq(Pb2?)???ceq(Cl?)??1.17?10?5

2所以 Q?Ks,无沉淀生成。 (2)

ceq(Cl?)?Ks(PbCl2)/ceq(Pb2?)?1.17?10?5/0.20mol?dm?3?7.6?10?3mol?dm?32即当c(Cl?)?7.6?10?3mol?dm?3时,开始生成沉淀。

(3)ceq(Pb2?)?Ks(PbCl2)/?ceq(Cl?)???(1.17?10?5)/(6.0?10?2)2?mol?dm?3

?3.3?10?3mol?dm?3

即当混合溶液中Cl?的浓度为6.0?10?2mol?dm?3时,残留于溶液中Pb2?的浓度为3.3?10?3mol?dm?3。

22、若加入F?来净化水,使F?在水中的质量分数为1.0×10-4%。问往含Ca2?浓

度为2.0×10-4mol?dm?3的水中按上述情况加入F?时,是否会产生沉淀?

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