基础化学习题解答.doc

1、第一章第一章 1. 为什么说化学是一门中心科学？试举几例说明化学和医学的关系。 解 因为现代化学几乎与所有的科学和工程技术相关联，起着桥梁和纽带作用；这些科 学和技术促进了化学学科的蓬勃发展，化学又反过来带动了科学和技术的进展，而且很多 科技进步以化学层面的变革为突破口。因此，化学是一门中学科学。化学和医学的关系极 为密切，无论是制药、生物材料、医学材料、医学检验，还是营养、卫生、疾病和环境保 护，乃致对疾病、健康、器官组织结构和生命规律的认识，都离不开化学。 2. SI 单位制由哪几部分组成？请给出 5 个 SI 倍数单位的例子。 解 国际单位制由 SI 单位和 SI 单位的倍数单位组成。其

2、中 SI 单位分为 SI 基本单位和 SI 导出单位两大部分。SI 单位的倍数单位由 SI 词头加 SI 单位构成。例如 mg、nm、ps、mol、kJ 等等。 3. 下列数据，各包括几位有效数字？ (1) 2.0321 g (2) 0.0215 L (3) pKHIn6.30 (4) 0.01 (5) 1.010-5 mol 解 (1) 5 位，(2) 3 位，(3) 2 位，(4)1 位，(5)2 位。 4. 某物理量的真实值 T = 0.1024，实验测定值 X = 0.1023，测定值的相对误差 RE 是多少？ 运用公式，以百分率表示。 T TX RE 解 %1 . 0001. 0 1

3、024 . 0 0001. 0 1024 . 0 1024 . 0 1023 . 0 RE 5. 关于渗透压力的 Vant Hoff 公式写作，式中，c 是物质的量浓度，R 是摩尔气cRT 体常数，T 是绝对温度。通过量纲分析证明渗透压力的单位是 kPa。 解 kPa )(mN 10)(dmmN )( LJ )(KmolKJLmol )( )()( 233 1111 - TRcTRcTRc TRcTRc TRcTRcTTRRcccRT 式中，花括号代表量的值，方括号代表量的单位。 6. 地球水资源是被关注的热点。有国外资料给出水资源的分布： 水资源水资源体积/mi3占水资源总量百分比/% 海洋

4、317 000 00097.23 ,冰盖，冰川7 000 0002.15 地下水2 000 0000.61 淡水湖30 0000.0092 已知 1 mile = 1.609 344 km，把表中数据换算成 SI 单位数据并计算水资源的总体积。 解 1 mi3 = 1.609 3443 km3 = 4.168 182 km3，所以水资源的总体积 V = (317 000 000 + 7 000 000 + 2 000 000 + 30 000) 4.168 182 km3 = 1.3590 109 km3 7. 求 0.010 kg NaOH、0.100 kg (Ca2+)、0.100 kg

5、(Na2CO3) 的物质的量。 2 1 2 1 解 mol 0.25 kg 1 g 1000 molg )00. 10 .160 .23( kg 0.010 (NaOH) 1 - n mol 1.89 kg 1 g 1000 molg )00.16301.1299.222( 2 1 kg 0.100 )CONa 2 1 ( mol 4.99 kg 1 g 1000 molg 08.40 2 1 kg 0.100 )Ca 2 1 ( 1 - 32 1 - 2 n n 8. 20 ，将 350 g ZnCl2溶于 650 g 水中，溶液的体积为 739.5 mL，求此溶液的物质的 量浓度和质量摩尔

6、浓度。 解 mol 2.57 molg )35.45 239.65( g 350 )(ZnCl 1 - 2 n 1 - 2 1 - 2 kmol 3.95 kg 1 g 1000 650 mol 2.57 )(ZnCl Lmol 3.48 L 1 mL 1000 mL 39.57 mol 2.57 )(ZnCl g g b c 9. 每 100 mL 血浆含 K+和 Cl- 分别为 20 mg 和 366 mg，试计算它们的物质的量浓度，单 位用 mmolL-1表示。 解 1 - 1 - -3 Lmmol 5.1 mol 1 mmol 1000 L 1L 100 mL 1000 molg 9.

7、13 g 10 20 )(K c 1 - 1 - -3 - Lmmol 103 mol 1 mmol 1000 L 1L 100 mL 1000 molg 5.453 g 10 366 )(Cl c 10. 如何用含结晶水的葡萄糖(C6H12O6H2O)配制质量浓度为 50.0 gL-1的葡萄糖溶液 500 mL？设溶液密度为 1.00 kgL-1，该溶液的物质的量浓度和葡萄糖 C6H12O6的摩尔分数是多 少？ 解 设称取含结晶水的葡萄糖(C6H12O6H2O)的质量为 m, 052600. molg 16.0)1.01g/(2 50)-(1000 mol 0.28 mol 0.278 )O

8、H(C Lmol 0.278 molg ) 0 . 16601. 112 0 . 126( Lg 0.05 )OH(C g 27.5 Lg 50.0 L .5000 1 g ) 0 . 1601 . 1 2 0 . 16601 . 1 12 0 . 126( g ) 0 . 16601. 112 0 . 126( O)HOH(C 1 - 6126 1 - 1 - 1 - 6126 1 - 26126 x c m m 11. 某患者需补充 Na+ 5.0 g，如用生理盐水补充(NaCl) = 9.0 gL-1，应需多少？ 解 L .41 Lg .09 1 g 3.02 g )5 .35 0 .

9、23( g 5.0 (NaCl) 1 - V 12. 溶液中 KI 与 KMnO4反应，假如最终有 0.508 g I2析出，以(KI+KMnO4)为基本单元， 5 1 所消耗的反应物的物质的量是多少？ 解 10KI + 2KMnO4 + 8H+ = 12K+ + 2MnO2 + 5I2 + 4H2O mol 0.004 molg )9 .1262( 2 1 g 0.508 )I 2 1 ( )KMnO 5 1 (KI 1 - 24 nn Exercises 1. Which of the following is non-SI unitmilliliter, milligram, kilop

10、ascal centimeter and millimole? Solution Milliliter is a non-SI unit. 2. If you had to do the calculation of (29.837-29.24)/32.065, what would be the correct result of significant figure? Solution 019 . 0 065.32 24.29837.29 3. If a mole of marbles stacked tightly together, how kilometers deep would

11、they cover the land of our country? The radius of the marble is 1.0 cm and the area of our land is 9.6106 km2. Solution A marble would take a hexagonal area of when stacked tightly together, 2 cm 32 and each layer of marbles would be cm deep. Therefore the deep of 1 mole of marbles 3 covering our la

12、nd would be: km 10 3.8 cm 10 1 km 1 cm 3 km 10 9.6 1 cm 10 1 km 1 cm 32 mol 1 mol 106.02 2 526 2 5 21 -23 4. An aqueous solution is 8.50 % ammonium chloride, NH4Cl, by mass. The density of the solution is 1.024 gmL-1. What are the molality, mole fraction, and amount-of-substance concentration of NH4

13、Cl in the solution? Solution mol 0.159 molg )45.35008 . 1 4(14.01 g 8.50 Cl)(NH 1 - 4 n 1 - 1 - 4 1 - 4 1 - 4 Lmol 1.63 L 1 mL 1000 )mLg (1.024 / g 100.0 mol 0.159 Cl)(NH .03040 )molg /(18.02g 8.50) - (100.0 mol 0.159 mol 0.159 Cl)(NH kgmol 1.74 kg 1 g 1000 g 8.50 - g 100.0 mol 0.159 Cl)(NH c x b 5.

14、 A 58-g sample of a gaseous fuel mixture contains 0.43 mole fraction propane, C3H8; the remainder of the mixture is butane, C4H10. What are the masses of propane and butane in the sample? Solution g 19 mLg 44.0 mol 0.43 )H(C -1 83 m g 93 g 19 g 85 )H(C 104 m 6. A sample of potassium aluminum sulfate

15、 12-hydrate, KAl(SO4)212H2O, containing 118.6 mg is dissolved in 1.000 L of solution. Calculate the following for the solution: (1) The amount-of-substance concentration of KAl(SO4)2. (2) The amount-of-substance concentration of SO42-. (3) The molality of KAl(SO4)2, assuming that the density of the

16、solution is 1.00 gmL-1. Solution (1) O)12H)(KAl(SO 224 n 1 -4- 4- 24 4- 1 - -3 Lmol 102.500 L 1.000 mol 102.500 )(KAl(SO mol 102.500 molg 15.999)1.0079(212 )999.154(32.065 2 26.982 39.098 g 10 118.6 c (2) -1-4-4 2 4 Lmol 105.000 mol 102.5002 )(SO c (3) 1 -4- 3-1 -3 -4 24 kmol 102.500 kg 1 g 1000 g 1

17、0 118.6 - mLg 1.00mL10.0001 mol 102.500 )(KAl(SOgb 第二章第二章 1.水在 20时的饱和蒸气压为 2.34 kPa 。若于 100g 水中溶有 10.0 g 蔗糖(Mr= 342)， 求此溶液的蒸气压。 解 根据 , BA A A nn n x mol56 . 5 mol18.0g 100g O)(H 1 - 2 nmol0292 . 0 molg342 g 0 . 10 )( 1 蔗糖n 995 . 0 mol0292 . 0 mol56 . 5 mol56 . 5 )(O)(H O)(H O)(H 2 2 2 蔗糖nn n x kPa33

18、. 2 995 . 0 kPa34 . 2 O)(H2 0 xpp 2.甲溶液由 1.68 g 蔗糖(Mr=342)和 20.00 g 水组成，乙溶液由 2.45 g （Mr= 690）的 某非电解质和 20.00 g 水组成。 在相同温度下，哪份溶液的蒸气压高？ 将两份溶液放入同一个恒温密闭的钟罩里，时间足够长，两份溶液浓度会不会发 生变化，为什么？ 当达到系统蒸气压平衡时，转移的水的质量是多少？ 解 (1) mol004912 . 0 molg342 g68 . 1 )( 1 甲n mol003551 . 0 molg690 g45 . 2 )( 1 乙n 1 kgmol2456. 0 k

19、g0200. 0 mol004912 . 0 （甲）b 1 kgmol1775. 0 kg0200 . 0 mol003551 . 0 （乙）b 溶液乙的蒸气压下降小，故蒸气压高。 （2）乙溶液浓度变浓, 甲溶液浓度变稀。因为浓度不同的溶液置于同一密闭容器中， 由于不同，P不同， 蒸发与凝聚速度不同。乙溶液蒸气压高，溶剂蒸发速度大于甲溶 B b 液蒸发速度，所以溶液乙中溶剂可以转移到甲溶液。 （3）设由乙溶液转移到甲溶液的水为x(g), 当两者蒸气压相等时，则 （乙）甲bb)( g)00.20( mol003551 . 0 g)00.20( mol004912 . 0 xx x = 3.22g

20、 3.将 2.80 g 难挥发性物质溶于 100 g 水中，该溶液在 101.3 kPa 下，沸点为 100.51 。求该溶质的相对分子质量及此溶液的凝固点。(Kb = 0.512 Kkgmol-1，Kf = 1.86Kkgmol-1) 解 K51 . 0 K)15.27300.100(K)15.27351.100( 0 bbb TTT 1 1 b b B kgmol996. 0 molkgK512 . 0 K51 . 0 K T b 1 1 B r molg1 .28 kg100 . 0 kgmol996 . 0 g80 . 2 Vb m M K85 . 1 kgmol996 . 0 mol

21、kgK86 . 1 11 Bff bKT 该溶液的凝固点为-1.85 f T 4.烟草有害成分尼古丁的实验式是 C5H7N，今将 538 mg 尼古丁溶于 10.0 g 水，所 得溶液在 101.3 kPa 下的沸点是 100.17 。求尼古丁的分子式。 解 K17 . 0 0 bbb TTT 1 1 b b B kgmol332 . 0 molkgK512 . 0 K17 . 0 K T b 1 1 B r molg162 kgmol332 . 0 kg0100 . 0 g538 . 0 b m M 尼古丁的分子式为： 21410 NHC 5. 溶解 3.24 g 硫于 40.0 g 苯中，

22、苯的凝固点降低 1.62。求此溶液中硫分子是由几个 硫原子组成的？(Kf = 5.10 Kkgmol-1 ) 解 1 1 f f B kg0.318mol molkg5.10K 1.62K K T b 1 1 B r mol255g kg0.318mol0.0400kg 3.24g b m M 此溶液中硫原子是由 8 个硫原子组成。 6. 试比较下列溶液的凝固点的高低：(苯的凝固点为 5.5 ，Kf = 5.12 Kkgmol-1，水 的 Kf = 1.86 Kkgmol-1) 0.1 molL-1蔗糖的水溶液； 0.1 molL-1乙二醇的水溶液； 0.1 molL-1乙二醇的苯溶液； 0.

23、1 molL-1氯化钠水溶液。 解 对于非电解质溶液，电解质溶液，故相同浓度溶液的凝 Bff bKT Bff biKT 固点的大小顺序是： 7. 试排出在相同温度下，下列溶液渗透压由大到小的顺序： c(C6H12O6)= 0.2 molL-1； ； 1 32 Lmol2 . 0)CONa 2 1 ( c ； c(NaCl)= 0.2 molL-1。 1 43 Lmol2 . 0)PONa 3 1 ( c 解 根据非电解质溶液, 电解质溶液,渗透压大小顺序是：cRTicRT 8. 今有一氯化钠溶液，测得凝固点为 -0.26 ，下列说法哪个正确，为什么？ 此溶液的渗透浓度为 140 mmolL-1

24、； 此溶液的渗透浓度为 280 mmolL-1； 此溶液的渗透浓度为 70 mmolL-1； 此溶液的渗透浓度为 7 153 mmolL-1 。 解 由于 NaCl 在水溶液中可以电离出 2 倍质点数目，该溶液的渗透浓度可认为 ： 11- kgmol B Lmol 0s 2 bc kgmol140 . 0 molkg86 . 1 26 . 0 2 1 1 K K bB 所以（1）正确，氯化钠溶液的渗透浓度应为 140 mmolL-1 9. 100 mL 水溶液中含有 2.00 g 白蛋白，25 时此溶液的渗透压力为 0.717 kPa 求白 蛋白的相对分子质量。 解 14 1 -1 Lmol1

25、089 . 2 K)25273(KmolLkPa314 . 8 0.717kPa )( RT c 白蛋白 14 1 -4 molg1092 . 6 L100. 0Lmol1089. 2 g00. 2 （白蛋白）M 10. 测得泪水的凝固点为 -0.52 ，求泪水的渗透浓度及 37 时的渗透压力。 解 1 1 B kgmol280 . 0 molkgK86. 1 K52 . 0 b 泪水的渗透浓度为。 1 Lmmol280 722kPa 37)K(273KmolL8.314kPaLmol28 . 0 -111 11.今有两种溶液，一为 1.50 g 尿素(Mr = 60.05)溶于 200 g

26、水中，另一为 42.8 g 某非 电解质溶于 1000 g 水中，这两种溶液在同一温度下结冰，试求该非电解质的相对分子质量。 解 若两溶液在同一温度下结冰，则 ，（某非电解质）尿素bb)( V Mm KbKT B r fff / 有 g1000 / 8 . 42 g200 molg05.60/g50 . 1 r 1 Mg 1 r molg343 M 12. 在 0.100kg 的水中溶有 0.020 mol NaCl, 0.010 mol Na2SO4和 0.040 mol MgCl2。假如 它们在溶液中完全电离，计算该溶液的沸点升高值。 解 1 kgmol20. 0 kg100 . 0 mo

27、l020 . 0 (NaCl) b 1 42 kgmol10 . 0 kg100. 0 mol010 . 0 )SO(Na b 1 2 kgmol40. 0 kg100 . 0 mol040 . 0 )(MgCl b 他们在溶液中完全电离，溶液中总质点数目为： 1 111 242 kgmol9 . 1 kgmol40 . 0 3kgmol10 . 0 3kgmol20. 02 )MgCl(3)SONa(3)NaCl(2)( bbbb 总 K97 . 0 kgmol9 . 1molkgK512 . 0 11 b T Exercises 1. What are the normal freezin

28、g points and boiling points of the following solution?(a)21.0g NaCl in 135mLof water.(b) 15.4g of urea in 66.7 mL of water. Solution: （a） 1 1 Lmol659. 2 0.135L molg21.0g/58.5 NaCl)( c K89. 9Lmol659 . 2 molkgK86. 12 11 f T C89 . 9 o f T K72 . 2 Lmol659 . 2 molkgK512 . 0 2 11 b T C72.102 o b T (b) 1 1

29、 42 Lmol848. 3 0.0667L molg15.4g/60.0 )HCON( c K16 . 7 Lmol848 . 3 molkgK86 . 1 11 f T C16 . 7 o f T K97 . 1 Lmol848 . 3 molkgK512 . 0 11 b T C97.101 o b T 2. If 4.00g of a certain nonelectrolyte is dissolved in 55.0g of benzene, the resulting solution freezes at 2.36. Calculate the molecular weight

30、 of the nonelectrolyte. Solution: C14 . 3 C36 . 2 C5 . 5 ooo f o ff TTT 1 1 B kgmol616 . 0 molkgK10 . 5 K14 . 3 b 1 1 - molg118 kg.616mol0 g/0.0550kg00 . 4 r M 3. The average osmotic pressure of seawater is about 30.0 atm at 25. Calculate the concentration (molarity) of an aqueous solution of urea (

31、NH2CONH2)that is isotonic with seawater. Solution: kPa3039 atm1 kPa 3 . 101 atm 0 . 30 1 11 22 Lmol23 . 1 K298molKLkPa314 . 8 kPa3039 )NCONHH( RT c 4. A quantity of 7.85g of a compound having the empirical formula C5H4 is dissolved 301g of benzene. The freezing point of the solution is 1.05 below th

32、at of pure benzene. What are the molar mass and molecular formula of this compound? Solution: 1 1 B kgmol206 . 0 molkgK10. 5 K05 . 1 b 1 1 - molg127 kg.206mol0301 . 0 .85g7 kg Mr Since the formula mass of is and the molar mass is found to be 45H C 1 molg64 , the molecular formula of the compound is

33、. 1 molg127 810H C 5. Ethylene glycol (EG) CH2(OH)CH2(OH), is a common automobile antifreeze. it is cheap, water-soluble, and fairly nonvolatile (b.p.197).Calculate the freezing point of a solution containing 651g of this substance in 2505g of water. Would you keep this substance in your car radiato

34、r during the summer? The molar mass of ethylene glycol is 62.01g. Solution: M(EG)=62.01gmol-1 1 -1 kgmol19 . 4 kg505 . 2 molg651g/62.01 )( EGb K79. 7kgmol19 . 4 molkgK86 . 1 11 f TC79 . 7 o f T K15 . 2 kgmol19 . 4 molkgK512 . 0 11 b TC15.102 o b T Because the solution will boil at 102.15,it would be

35、 preferable to leave the antifreeze in your car radiator in summer to prevent the solution from boiling. 6. A solution is prepared by dissolving 35.0g of hemoglobin (Hb) in enough water to make up one liter in volume.If the osmotic pressure of the solution is found to be 10.0mmHg at 25,calculate the

36、 molar mass of hemoglobin. Solution: the concentration of the solution: 14 1 -1 Lmol1038 . 5 K)25273(KmolLkPa314 . 8 760mmHg 101.3kPa 10.mmHg )Hb( RT c 14 1 -4- molg1051 . 6 L1Lmol10.385 5.0g3 )Hb( M 7. A 0.86 percent by mass solution of NaCl is called “physiological saline” because its osmotic pres

37、sure is equal to that of the solution in blood cell. Calculate the osmotic pressure of this solution at normal body temperature (37). Note that the density of the saline solution is 1.005g /mL. Solution: 1 1 1 Lmol148. 0 1L 1000mL mol58.5g mL1.005g 100g 0.86g )NaCl( c 763kPa 37)K(273KmolL8.314kPaLmo

38、l148 . 0 2 1 -11 RTic B 第三章第三章 1. 分别用浓度和活度计算0.0050 molL-1KNO3溶液在25的渗透压，设 =0.92。 解 用浓度计算： =icRT=20.0050 molL-18.314 Jmol -1K-1298 K=25 kPa 1J L1kPa 用活度计算： =icRT=20.0050 molL-10.928.314 Jmol -1K-1298 K=23 kPa 1J L1kPa 2. 指出下列各酸的共轭碱： H2O、H3O+、H2CO3、CH2COO- 3 HCO 4 NH 3 NH 、H2S、HS-。 酸 H2OH3O+H2CO3 3 HCO

39、 4 NH CH2COO- 3 NH H2SHS- 共轭碱 OH-H2O 3 HCO 2 3 CO NH3NH2CH2COO-HS-S2- 3. 指出下列各碱的共轭酸： H2O、NH3、Al(H2O)5OH 2 4 HPO 2 NH 2+、 、CH2COO-。 2 3 CO 3 NH 碱H2ONH3 2 4 HPO 2 NH Al(H2O)5OH2+ 2 3 COCH2COO- 3 NH 共轭酸H3O+ 4 NH 42PO H NH3Al(H2O)63+ 3 HCOCH2COOH 3 NH 4. 说明(1)H3PO4溶液中存在着哪几种离子?请按各种离子浓度的大小排出顺序。其中 H3O+浓度是否

40、为浓度的 3 倍？(2)NaHCO3和 NaH2PO4均为两性物质，但前者的水溶 3 4 PO 液呈弱碱性而后者的水溶液呈弱酸性，为什么? 答 (1) 在 H3PO4溶液中存在下列质子转移平衡： H3PO4 (aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq) 42PO H (aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq) 42PO H 2 4 HPO (aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq) 2 4 HPO 3 4 PO H2O(l) + H2O(l)H3O+(aq) + OH-(aq) 由于 Ka1Ka2Ka3，各离子浓度由大到小为：H3O+OH- 42PO H

41、 2 4 HPO 。其中 H3O+浓度并不是浓度的 3 倍。 3 4 PO 3 4 PO (2) NaHCO3在水溶液中存在下列质子转移平衡： (aq) + H2O(l)(aq)+ H3O+(aq) 3 HCO 2 3 CO Ka()=Ka2(H2CO3)=4.710-11 3 HCO (aq) + H2O(l)H2CO3(aq) + OH-(aq) 3 HCO Kb()=Kw/Ka1(H2CO3)=1.010-14/(4.510-7)=2.210-8 3 HCO 由于 Kb()Ka()，结合质子的能力大于其给出质子的能力，因此 3 HCO 3 HCO 3 HCO NaHCO3水溶液呈弱碱性。

42、 NaH2PO4在水溶液中存在下列质子转移平衡： (aq) + H2O(l)(aq)+ H3O+(aq) 42PO H 2 4 HPO Ka()=Ka2(H3PO4)=6.110-8 42PO H (aq) + H2O(l)H3PO4(aq) + OH-(aq) 42PO H Kb()=Kw/Ka1(H3PO4)=1.010-14/(6.910-3)=1.410-12 42PO H 由于 Ka()Kb()，H2PO4-给出质子的能力大于其接受质子的能力，因此 42PO H 42PO H NaHCO3水溶液呈弱酸性。 5. 解释 BaSO4在生理盐水中的溶解度大于在纯水中的，而 AgCl 的溶解

43、度在生理盐水 中却小于在纯水中的。 答 生理盐水中含有 Na+离子和 Cl-离子对 BaSO4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. 在含有固体 AgCl 的饱和溶液中，加入下列物质，对 AgCl 的溶解度有什么影响？ 并解释之。 (1) 盐酸(2) AgNO3 (3) KNO3 (4) 氨水 答 （1）盐酸和（2）AgNO3，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AgCl2-，此时 AgCl 的溶解度反而会增大。 （3）KNO3则由于盐效应，将使 AgCl 的溶

44、解度稍有增加；（4）氨水，由于 NH3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 molL-1 H2S 溶液中H3O+、HS-及S2-。已知 Ka1=8.910- 8，Ka2=1.210-13。 解 H2S(aq) + H2O(l)HS-(aq) + H3O+(aq) 初始浓度/(molL-1) 0.10 平衡浓度/(molL-1) 0.10-x0.10 x x 8 2 3 1 109 . 8 SH HSOH a K 8 2 109 . 8 0.10 x molL-1=9.410-5 molL-110. 0109 . 8 8 x H

45、S-H3O+9.410-5 molL-1 HS-(aq) + H2O(l)S2-(aq) + H3O+(aq) =1.210-13 HS SOH 2 3 2 a K 由于HS-H3O+，因此S2- Ka2, 即S2-=1.210-13 molL-1 8. 解痛药吗啡(C17H19NO3)是一种弱碱，主要由未成熟的罂粟籽提取得到，其 Kb=7.910-7。试计算 0.015 molL-1吗啡水溶液的 pH 值。 解 c/Kb=0.015/7.910-7500，且 cKb20Kw OH-=1.110-4 molL-1, pOH=3.96, pH=10.04 17 b Lmol015 . 0 109

46、 . 7 ck 9. 水杨酸（邻羟基苯甲酸，C7H6O3）是二元酸，Ka1=1.0610-3，Ka2=3.610-14，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 molL-1的 C7H6O3溶液的 pH 值及平衡时各物种的浓度。 解 Ka2很小，可忽略第二级 H3O+的解离。但 c/Ka1500 C7H6O3(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq) 357 OHC 初始浓度/(molL-1) 0.065 平衡浓度/(molL-1) 0.065-x x x 3 2 367 3357 a1 1006 . 1 065 .

47、 0 OHC OHOHC x x K x=7.810-3，H3O+=7.810-3 molL-1，pH=2.11 357 OHC Ka2，即=3.610-14 molL-1 2 347 OHC 2 347 OHC 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) HNO2(aq) + CN-(aq) = HCN(aq) +(aq) 2 NO (2)(aq) +(aq) = HNO2(aq) +(aq) 4 HSO 2 NO 2 4 SO (3)(aq) + Ac-(aq) = NH3(aq) + HAc(aq) 4 NH (4)(aq) + H2O(l) =(aq) + OH

48、-(aq) 2 4 SO 4 HSO 解 (1) K=，反应正向进行； 5 10 4 a 2a 2 - 2 100 . 9 102 . 6 106 . 5 (HCN) )(HNO CNHNO HCNNO K K (2) K=，反应正向进行；18 106 . 5 100 . 1 )(HNO )SO(H NOHSO HNOSO 4 2 2a 422a - 2 - 4 2 -2 4 K K (3) K=，反应 5 55 14 a 3 w a 4a 4 3 102 . 3 1075 . 1 108 . 1 100 . 1 (HAc) )(NH (HAc) )(NH AcNH HAcNH b K K K

49、 K K 逆向进行； (4) K=，反应逆向进行。 12- 2 14 42a2 w 3 2 4 34 101.0 101.0 101.0 )SO(HOHSO OHOHHSO K K 11. 叠氮钠（NaN3）加入水中可起杀菌作用。计算0.010 molL-1NaN3溶液的各种物种 的浓度。已知叠氮酸（HN3）的Ka=1.910-5。 解 设溶液中OH-= x molL-1 (aq) + H2O(l)HN3(aq) + OH-(aq) 3 N 初始浓度/(molL-1) 0.010 平衡浓度/(molL-1) 0.010-x x x 10 5 142 - 3 3 b 103 . 5 109 .

50、1 1000 . 1 010 . 0 N OHHN x x K x=2.310-6 OH-=HN3=2.310-6 molL-1 =Na+=0.010 molL-1 3 N H3O+=Kw/OH-=1.0010-14/(2.310-6)=4.310-9 molL-1 12. 计算下列溶液的 pH 值： （1）100 mL、0.10 molL-1H3PO4与 100 mL、0.20 molL-1NaOH 相混合 （2）100 mL、0.10 molL-1Na3PO4与 100 mL、0.20 molL-1HCl 相混合 解 (1) n(H3PO4)：n(NaOH)=(100 mL0.10 mol

51、L-1):(100 mL0.20 molL-1)=1:2，反应为： H3PO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2HPO4(aq) + 2H2O(l) 生成Na2HPO4= 0.10 molL-1100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 molL-1 pH=(pKa2+pKa3) =（7.21+12.32）= 9.76 2 1 2 1 (2) n(Na3PO4)：n(HCl)=(100 mL0.10 molL-1):(100 mL0.20 molL-1)=1:2，反应为： Na3PO4 + 2HCl = NaH2PO4 + 2NaCl 生成NaH2PO4= 0.10 m

52、olL-1100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 molL-1 pH=(pKa1+pKa2)= (2.16+7.21)=4.68 2 1 2 1 13. 在浓度均为 0.010 molL-1的 KCl 和 K2CrO4的混合溶液中，逐滴加入 AgNO3溶液 时，AgCl 和 Ag2CrO4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：Ksp(AgCl)1.7710-10、Ksp(Ag2CrO4) 1.1210-12 解 AgCl 开始沉淀时： Ag+AgCl1.810-8 molL-1 1 10 sp Lmol 01

53、0 . 0 1077 . 1 Cl )AgCl( K Ag2CrO4开始沉淀时： 1.110-5 molL-1 1 12 2- 4 42sp CrOAg Lmol 010. 0 1012 . 1 CrO )CrO(Ag Ag 42 K 沉淀 Cl-所需Ag+较小，AgCl 沉淀先生成。当Ag+1.110-5 molL-1时，Ag2CrO4开 始沉淀，此时溶液中剩余的 Cl-浓度为： Cl-1.610-5 molL-1 1 5 10 sp Lmol 101 . 1 1077 . 1 Ag )(AgCl K 14. 乳酸 HC3H5O3是糖酵解的最终产物，在体内积蓄会引起机体疲劳和酸中毒，已知 乳

54、酸的 Ka=1.410-4，试计算浓度为 1.010-3 molL-1乳酸溶液的 pH 值。 解 由于 c/Ka500，不能用最简式计算。 H3O+=molL-1= 3.110-4 molL-1 2 100 . 1104 . 14104 . 1104 . 1 34 2 44 pH = 3.51 15. 已知乳酸的 Ka=1.410-4，测得某酸牛奶样品的 pH 值为 2.42。计算该酸奶中乳酸 的浓度。 解 pH=2.42, H3O+=3.810-3 molL-1。设乳酸的浓度为 c(HC3H5O3)。 HC3H5O3(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq) 353 OHC 由

55、 4 3 353 23 353 3353 a 104 . 1 108 . 3)OHHC( )108 . 3( OHHC OHOHC c K 1.410-4c(HC3H5O3)=1.410-43.810-3+(3.810-3)2 c(HC3H5O3)=0.11 molL-1 16. 正常成人胃液的 pH 值为 1.4，婴儿胃液 pH 值为 5.0。问成人胃液中的 H3O+浓度 是婴儿胃液的多少倍？ 解 成人胃液的 pH 值为 1.4，则H3O+成人=0.040 molL-1 婴儿胃液 pH 值为 5.0，则H3O+婴儿=1.010-5 molL-1 H3O+成人/H3O+婴儿=0.040 mol

56、L-1/(1.010-5 molL-1)=4000 17. 有一浓度为0.100 molL-1的BHX溶液，测得pH=8.00。已知B是弱碱，Kb=1.010- 3；X-1是弱酸HX的阴离子。求HX的Ka。 解 HX-(aq) + H2O(l)H2X(aq) + OH-(aq) 3 2 b 100 . 1 HX XOHH K HX-(aq)+ H2O(l)X2-(aq) + H3O+(aq) HX OHX 3 2 a K H3O+= b w a K K K pH=1/2(pKa-pKb+pKw) pKa=2pH-pKw+pKb=28.00-14.00+3.00=5.00 Ka=1.010-5

57、18. 现有 0.20 molL-1HCl 溶液，问：(1) 如使 pH=4.0，应该加入 HAc 还是 NaAc？(2) 如果加入等体积的 2.0 molL-1NaAc 溶液，则混合溶液的 pH 值是多少？(3) 如果加入等体 积的 2.0 molL-1NaOH 溶液，则混合溶液的 pH 值又是多少? 解 （1）应该加入碱性的 NaAc。 （2）加入等体积的 NaAc 后，由于 NaAc 过量，生成的 HAc 浓度为： HAc= 0.20 molL-1/2= 0.10 molL-1 溶液中的 NaAc 浓度为： NaAc= 1 111 Lmol90 . 0 2 Lmol8 . 1 )NaAc()HCl( )HCl(Lmol20 . 0 )NaAc(Lmol0 . 2 V V VV VV =2.010-6 mo