无机及分析化学(第二版)(作者倪静安,商少明)答案

1、无机及分析题解第一章化学计量、误差和数据处理题解5第一章化学计量、误差和数据处理题解1-1称取纯金属锌0.3250g ,溶于HCI后，在250ml容量瓶中定容，计算该标准ZM+溶液的浓度。解:犷=表=忌黑丽=°°1988：-山1-2计算下列溶液的滴定度，以g / ml表示：®4HCI) = 0.2015mol - L-i 的 HCI 溶液，用来测定 Ca(OH)2, NaOH ;"NaOH) = 0.1732mol - L1 M NaOH 溶液，用来测定 HCIO4. CH3COOHQ解：(1) Ca(OH)2 + 2HC1 = CaCl2 + 2H2O

2、； NaOH + HCI = NaCl + H2O令x表示待测物的计量系数，b表示测定滴定物的计量系数，则滴定度滴与定物的量浓度的关系为：&8=|心”0一3 DTc&/ncl =ixC xl 0 3 MCa()、 =ix0.2015x10-3 x74.09=7.465xl 0" g/mlc/xi /ci 24)22o晨口2乂以 xl 0-3 Mx0.2015x103 x40.00=8.060xl 0-3 g/ml1 rjv/ oixukJii jd TxfBCBMx0THClo vs=!xCsX10-3 M=0.1732x10-3xl00.46=1.74x1 O-2

3、g/mlriCf(<41 Jvtf<z/Z D/J"4OTch3C001HNao” =Cb xl 0 ? M*£00“ =0.1732x10 3x60.05=1 .04x1 0 g/fnl1-3有一 NaOH溶液，其浓度为0.5450mol L，取该溶液100.0ml,需加水多少ml方能配成0.5000mol Li 溶液？解：设需加水 xmL,贝lj 0.5450x 100.0=0.5000(100.0+x)x =-109.0-100.0 =9.00 mL1-4 欲配制 c(HCI) = 0.5000mol L1 的 HCI 溶液。现有"HCI) =

4、0.4920mol “的 HCI 溶液100ml,应加入 c(HCI) = 1.021 mol “ 的 HCI 溶液多少 ml ?解：设需"HC1)= 1.021 molL” 的 HC1 溶液 xmL0.5000x( 100+x) = 0.4920x 100+1.021 xx50.00+0.5000x=49.20+ 1.021xX=50.00-49.201.021-0.5000=.54mL1-5 SnFz是一种牙膏的添加剂，由分析得知L340g样品中含F 1.20xl0-3go问：样品中有多少g的SnFz。样品中SnF2的质量分数是多少？解：（1）含 F 为 1.20x10%1.0x

5、102* 32川0加0/,因此：19.00“=”=3. 16x10-56。/,=ww.=3.16x1 O-5xl 56.71=4.95x10-3g(2) w(S尸2)= 5w-k=4,95xl°-=3.694xl0=0.3694%1.34031-6胃酸中HCI的近似浓度4HCI) = 0.17 mol- L计算中和50.0ml这种酸所需的下列抗酸剂的质量:® NaHCO3 ； AI(OH)3解：MHCl)=c(HCI)V(HC1)=0.17x50x10-3 =8.5x10-3 mol(1)由于MNaHCObAMHCl),所以：lT(NaHCO3 )=n(NaHCOy(a/C

6、O3)=8.5xl0-3 x84.00=0.714g(2)由于(4/(O")3)=3(“a),所以：%(4/(O")3)=3(Ha)M(/(O)3)=8.5xl0-3x78.00=0.663g1-8下列情况分别引起什么误差沏果是系统误差，应如何消除？硅码未经校正；容量瓶和移液管不配套；在重量分析中被测组分沉淀不完全；试剂含被测组分；含量为99%的Na2c2O4作基准物标定KMnO4溶液浓度；读取滴定管潮段时，小数点后第二位数字估读不准；天平两臂不等长。解：系统误差。应采用标准硅码校正。系统误差。可用配套的容量:瓶和移液管做对比试验。(3)系统误差。该用溶度积小的试剂作沉淀剂

7、，使沉淀完全。(4)系统误差。通过空白试验加以校正。(5)系统误差。改用更高纯度的草酸钠做对比试验。(6)随机误差。多读儿次，取平均值。(7)系统误差。校准天平1-10甲,乙两人同时分析一矿物中的S的质量分数，每次取样3.5g ,分析结果分别报告为：甲:0.00042,0.00041;乙：0.0004199,0.0004201。哪份报告的分析结果是合理的？为什么？解：甲的报告合理。因为取样3.5g,有效数字只有2位，相对误差为1%,分析结果只能保留2位有 效数字。而乙有效数字为4位，大于取样有效数字位数，相对误差达到了万分之一，因此是不可信的。标定c ( HCI) =的HCI溶液。欲消耗HCI

8、溶液25ml左右，应称取Na2c。3基准物多少g ?从称量误差考虑能否达到0.1%的准确度?若改用硼砂(Na2B4O7 - 10H2O )为基准物，结果又如何？解：设应称取xgNazCChNa2CO3 + 2HC1 = 2NaCl + CO2 + H2O当消耗的HCI体积V=25mL时:x=；c(HCl)叭 HQ>M (Na 2cO3)1 =xO.l 0x25x1 O-3 xl 05.99=0.13g用碳酸钠作为基准物需称取0.13g,称量:误差Er=¥詈xl00%=0.15%。所以此时称量误差不能达 到0.1%的准确度。若是改用硼砂(Na2B4O710H2O)：x=；c(HC

9、I>y(HCl>M (Na2B4 0.-10H2O)=gxO. 10x25x10-3x381=0.48g则改用硼砂作为基准物需称取0.48g,称量误差Er=翳xl00%=0.04%。所以从称量误差考虑， 达到了 0.1%的准确度。1-12下列数据中各包含几位有效数字？0.0376 ; 1.2067 ; 0.2180 ; 1.8x10,解：(1)三位；(2)五位；(3)四位；(4)二位113按有字运算规则，计算下列各式: 2.187 X 0.854 +9.6 x 10 5-0.0326 x 0.00814 ; 213.64 + 4.4 + 03244 ;- 9.827x50.620.

10、005164x136.61.5x10-8x6. IxlO-g3.3-10-5解： (1)原式=2.19x0.854+9.6x1。-5-(3.26x10-2)x(8.14x107)= 1.87+9.6x10-5-2.65x10 4 =1.87(2)原式=2136十44 + 0.3 = 218.3=705.2/,、9.827x50.62(3)原式=；r5.164xl0-3xl.366xl02原叫寄为。-"行犷=5.3城1-14某试样经分析测得Mn的质量分数为0.4124,0.4127,0.4123和0.4126。求分析结果的平均偏差和标准偏差。解：平均值元£茗=(0.4124+

11、0.4127+0.4123+0.4126>0.4125平均偏差 J=-|x-x|=i(0.001+0.002+0.002+0.001 >0.015%4-1标准偏差门生立二、叵国运巫三国=1.8x10-:0.18%无机及分析题解第二章化学反应的基本原理题解第二章化学反应的基本原理题解2-1某气缸中有气体1.20L ,在97.3kPa下气体从环境吸收了 800J的热后，在恒压下体积膨胀到1.50L ,试计算系统的热力学能变化A4解：W=-p(V2 一匕 >-97.3x(l .5L- .2L)=-29.2kPaL=29.2JAU=Q+%=800-29.2=770.8/2-2在0 f

12、100kPa压力下，取体积为1.00L的CHU和L00L的CO分别完全燃烧。分别计算在25 ,lOOkPa下它们的热效应(所需数据可查书末附表工解：在0, lOOkPa压力下，L00L气体摩尔数"=0.0440加。/RT 8.314x273.15K0表得CHCO、CO2和H2O在25c的标准摩尔生成培：A(CH4)=-74.6kJ/mol, AfHCO)=-l0.5kJ/molA fH(CO2 )=-393.5kJ/mol,(凡O)=-285.8AJ7/wHCH4 燃烧反应：CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2OCH4反应的标准摩尔给变：N此AH：(C0/2 AteAJH 其=

13、-393.5+2x(-285.8)-(-74.6)-2x0=-890.5AJ/mo/CH4 反应的热效应：0=0.0440x(-890.5)=-39.2AJCO 燃烧反应：CO + I/2O2 = CO2CO反应的标准摩尔烯变：、个=A/t(CO2)Y/：(CO)J/成 )=-393.54-110.5)=-283.0V/no/CO 反应的热效应；0=O.O44Ox(-283.O)=-12.5V2-6由下列数据计算NH键能和HzNNW中NN键能。已知NH3®的=-46kJ - mol, H2NNH2(g)的 ZHm e = +95kJ - mol1 , HH 的键能二 十436kJ m

14、ol1 , N三N 的键能二+946kJ mol*1解：NH3的生成反应为：N2 + 3H2 = 2NH3该反应 2b=£峥 +3E. -6£v_7/ =2x(-46AJ/no/)2x46+5+3% =2x4 分 94 2 436=3966HzNNHXg)的生成反应为：N2 + 2H2 = H2NNH2(g)该反应N/H： =ENaN +2Eh_ (E'nf+4Ent )=95kJ/molEn-h =-95-4£v_y/ +ENsN +2E“产一95-4x39 1+946+2x436=1 59kJ/mol2-7判断下列反应中，哪些是墉增加过程，并说明理由。

15、l2(s)-l2(g);(2)h2O(I) - H2(g) + I O2(g); 2CO(g)+ O2(g) - 2CO2(g);解：(1)由固体变为气体，混乱度增加，所以是尴增加过程(2)由液体转化为两种不同的气体，混乱度增加，所以是炳增加过程(3)两种物质反应生成一种物质，混乱度降低，不是嫡增加过程2-8下列各热力学函数中，哪些数值是零?®Afne (03, g , 298K);AfGn° (l2,g,298K); Af«n9 (Br2 , s , 298K); Sm° (H2 , g , 298K); &Gm° (N2 , g ,

16、 298K);解：(1) AfH； (C)3g298K), O3不是在lOOkPa, 298K下最稳定的单质，所以不为零(2) SG：(Lg,298K), b(s)才是在lOOkPa, 298K下最稳定的单质，所以不为零(3) (Br2,s,298K), Bn(/)才是在lOOkPa, 298K下最稳定的单质，所以不为零(4) S： (H2,g,298K),在1OOkPa，298K下任何物质的标准墉值均不为零，所以不为零(5) AfG： (N2，g，298K), N?(g)是在lOOkPa, 298K下最稳定的单质，所以为零2-9据下列反应的和ArSm°数值的正负：N2(g) + O

17、2(g) - 2NO(g);Mg(s) + C12(g) 0 MgCI2(s);H2(g) + S(s)2s(g).说明哪些反应在任何温度下都能正向进行?哪些反应只在高温或低温下才能进行？解：(1)计算N2® + O2(g) =2NO(g)的标准摩尔反应份和标准摩尔反应螭变:" J y.Az 1 -f A fHjr 7ft Ii J /n,i1 J tnI i i/RJM=2x91.3-0=182.6kJ/mol=2x210.8191.6 一205.2=24.8J.mol“.K-i由于A，“？。，ArS>0,所以低温下反应不能进行，高温下反应可以进行。(2)计算Mg(

18、s) + C12(g) =Mg02(s)的标准摩尔反应均和标准摩尔反应熠变: r fn |I j m .1/ JI i/生蛾V i粉=-641.3-0=-641.3kJ/molI i /生成物I i J反应物=89.6-32.7-223.1=-1 66.2JmoK V由于Ar5«<0,所以低温下反应能进行，高温下反应不进行。(3)计算H?(g) + S =H2s(g)的标准摩尔反应母和标准摩尔反应炳变:Ar77®=f 闻-f »乙 A J r m 2L/ ， J mJ/ JI i拄磁V i/艮峨=-20.6-0=-20.6kJ/mol 混、 v i)生成物I

19、 j /反应物=205.8-130.7-32. l=43JmoK 7由于，“？<(), A，S2>0,所以在任意温度下反应都能进行。2-10已知下列反应为基元反应： SO2CI2 - SO2 + Cl2 ； CH3cH2cl T C2H4 + HCI; 2NO2 - 2NO + O2 ；® NO2 + CO - NO + CO2.试根据质量作用定律写出它们的反应速率表达式，并指出反应级数。解：(1) V=kPso小,反应级数为1(2) v=kPCHiCHiCJ ,反应级数为 1(3) 3kpM反应级数为2(4) v=kPNOz Pco ,反应级数为22-11对于反应A(g

20、) + B(g) - C(g),若A的浓度为原来的两倍，反应速率也为原来的两倍；若B浓度 为原来的两倍，反应速率为原来的四倍，试写出该反应的速率方程。解：设反应的速率方程为丫=上。：。(因为 v=kC；Cg , 2v=k(2C) Cg,所以：2=2", a=l因为v=kC；Cg , 4v=kC(2Cs)fi ,所以:4=2 J 夕=2由此可得：反应的速率方程为2-13 反应 HI(g) + CHsI(g) - CH4(g) + I2(g),在 650K 时速率常数是 2.0x10 s,在 670K 时速率常数是7.0x10-5 ,求反应的活化能E.解:哈壶（然）I 7.0x10-5

21、Ea 670-650,IST=()2,0xl0-5 2.303x8314 650x670Ea =226900=226.9kJ/mol2-14已知某反应的速率方程为v/C1C；：,说明下列反应机理是否符合该反应的速率方程Bz = 2B,A2 + B 一产物（慢I解：因为整个反应的速率由最慢的一步决定，所以整个反应速率仅取决于最后一步:v=k)C 4 孰乙 A1 15由第一步的平衡过程：K-，即C/JKC/，因此:CB2v=k24KCAC说明反应机理符合该反应的速率方程。2-15写出下列反应的标准平衡常数表达式： CH4(g) + H2O(g) - CO(g) + 3H2(g); C(s) + H

22、2O(g) CO(g) + H2(g)；0 2MnO4-(aq) + 5H2O2(aq) + 6H+(aq) =2MM+(aq) + 5O2(g) + 8H2O(1)解：(1) CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)(2) C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)(3) ZMnOI(叫)+ 5%044)+ 61(叫)-2Mn2aq) + 5O2(g) + 8H2O(1)2-16如格l.OOmol SO2和l.OOmol O2的混合物，在60（FC和lOOkPa下缓慢通过V2O5催化剂，使生成SO3 ,达到平衡后（设压力不变），测得混合物中剩余的氧气为0.61

23、5m。工，试计算£.解：设反应达平衡时氧气的转化量为x mol。SO2与。2反应的反应如下： 中52so2 + O? = 2sO3t=0 l.OOmol 1 .OOmolt=0° l-2x 1-x2x平衡时总摩尔数n=l-2x+l-x+2x=2-x一层哥p-2x p y p-x p工7尸m尸）因为平衡时剩余02为0.615mol,所以x=l-0.615=0.385mol：(2x0.385 丫=_Sp碑 Y = 227 329.8"1-2x0.385 Y ( 1-0,385 A UOOj 0.020x0.381 100、2-0.385 J 12-0.385 J2-1

24、8 在IL容器中含有Nz.Hz和Nhk的平衡混合物其中N2 0.30mol. H2 0.40mokNH3 O.lOmoL如果温度保持不变，需往容器中加入多少摩尔的H2 ,才能使NH3的平衡分压增大一倍?解:由于反应恒体积V=1.0L,所以量浓度等于物质的量。因为：N2 + 3H2 = 2NH3t=8 0.300.400.10=0.5213当N%的平衡分压增大一倍时，N%的平衡浓度也增大一倍。设加入xmol的H2,使NH3的平衡浓度增大一倍，这时N2转化量为y mol：N2 + 3H2 = 2NH3t=00.300.4（Hx0.10t=oo 0.3-y 0.4+x-3y 0.10+2y(0.10

25、+2才= os2(0.30-小0.40+尸3才（0计0.10）2根据题意，0.10+2y=2x0.10, y=0.05 mol 0°解得x=0.425 mol/、/- =0.52,(0.30-0.05)(0.40+%-0.15)32-20已知下列反应在1300K时的平衡常数： H2(g) + lS2(g) - H2S(g), K®=0.80 ;2 3H2(g) + SO2(g) = H2s(g) + 2H2O(g) f K®=1.80xl04.计算反应4H2® + 2s02(g) - S2(g) + 4H2O®在1300K时的平衡常数!C o无

26、机及分析题解第二章化学反应的基本原理题解解：因为要计算的反应与反应和反应的关系为：=2一2ArG：3=2ArG：,2-2ArG：u一 HTlnK： =2( - RTlnK： )-2(-RTinK)1.80x1 (/一1 0.802=5.06x10172-22 根据吕直,腌下列颗：25(g) + 2H2O(g) = 4HCI(g) + O2(g)> 0。将C12 , H2O(g) , HCI, O2四种气体混合，反应达到平衡时，下列左面的操作条件改变对右面的平衡数值有何影响(操作条件中没有注明的，是指温度不变.体积不变)？增大容器体积nH2O , g加 O2nH2Ofg加OjnOi

27、4; 加 O2nHCI减小容器体积 nC2 ,g减小容器体积PCh减小容器体积te®升高温度代加氮气nHCI加催化剂nHCI解：反应2Cl2(g)十2H2O(g) 4HCl(g) + O2(g)为吸热反应，反应前后气体摩尔数差Av>0。(1)设增大容器的体积，从V增加到XV,由道尔顿分压定律，将使反应体系个各组分的分压卜.降，由P变为由于温度不变，K®为定值，因此。因为Av>0,所以x增大，减小, XQvK",平衡向正方向移动，所以(“2。，g)减少。(2)加入02,由于增大了产物的浓度，因此Q>K，使平衡向逆反应方向移动，所以 (“2。

28、3;)增大。(3)加入。2,由于增大了产物的浓度，因此Q>K°,使平衡向逆反应方向移动，因此尽管总的。2增大，但是反应生成的。2减少。(4)加入由于增大了产物的浓度，因此Q>K°,使平衡向逆反应方向移动，因此反应生成的HC1减少，n(HCl,g)减少。(5)设减小容器的体积，从V增加到V,由道尔顿分压定律，将使反应体系个各组分的分压 X增大，由P变为工尸。由于温度不变，K。为定值，因此。因为Av>0,所以X增大，x-增大, Q>K。，平衡向逆方向移动，所以(。46)增大。(6)减小容器的体积，由道尔顿分压定律，将使反应体系个各组分的分压增大，所以增大

29、。(7)因为K。只是温度的函数，温度不变为定值，所以减小容器的体积，对K。无影响。(8)升高温度将影响值，对于吸热反应，升高温度会使K。增大。(9)加入氮气，由于N2是情性气体，因此在恒温、恒压下，加入氮气会使反应体系的总压力 下降，生成的(“C/,g)增大；如果在恒温、恒容下，加入氨气会使总压力增加，但反应体系的压力不 变，所以生成的(，a,g)不变。(io加入催化剂，只能加快反应达到平衡的时间，对反应平衡没有影响，所以(“a,g)不变。2-23在下列平衡体系中，要使反应向正方向移动，可采用哪些方法?并指出所采用的方法对£值有何影响?怎样影响(变大或变小)？®CaCO3(

30、s) - CaO(s) + CO2(g), AM >0;2sCh(g) + O2(g) 2SO3(g),A阳< 0 ; N 2(g) + 3H2(g) - 2NH3(g), AM <0;解：(1) CaCO3(s) - CaO(s) + CO2(g)为吸热反应，气体反应摩尔数差，所以，升高温 度、降低反应体系压力、恒温恒压下加入惰性气体、减少CO2的量都可以使反应向正向进行。其中只有升 高温度会增大K",其它方法对K”无影响。(2) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)为放热反应，气体反应摩尔数差A*。，所以，降低反应 温度、增加反应体系压力、减少SO3的

31、量、增加SO2或。2的量:，都可以使反应向正向进行。其中只有降 低反应温度会增大K",其它方法对K"无影响。(3) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)为放热反应，气体反应摩尔数差,所以，降低反应温 度、增加反应体系压力、减少NH3的量:、增加N?或H?的量，都可以使反应向正向进行。其中只有降低反 应温度会增大K0,其它方法对无影响。2-24 水煤气反应 C(s) + H2O(g) =CO(g) + H2(g),问：此反应在298K、标准状况下能否正向进行？若升高温度，反应能否正向进行?lOOkPa压力下，在什么温度时此体系为平衡体系？解：香表可得水煤气反应的各组分

32、的标准摩尔生成婚和标准燧值:C(s) + HQ® - CO(g) + H,(g)5H2kJ,moL0-241.8-110.50130.7=-1105一(一241 8)=131 3kJ/molI i)生成物I i/反应物=197.7+1307-5.7-188.8=133.9Jmor-K t(1)在 298K 卜，ArG=Ar/-7ArS=131.3-298xl33.9xl0-3=91.4>0,所以标准状况下不能正向进行。(2) Ar/>0, ArS>0,所以升高温度有可能使AGlvO,反应正向进行。(3) lOOkPa压力下，要使反应体系达平衡，卜N=>此-2?

33、” 因此:1313133.9x1 O-3=980.6K=707.45°C2-26对于可逆反应C(s) + H2O(g) = CO + H2 , 帚> 0 ,判断下列说法是否正确？为什么？达到平衡时各反应物和生成物的浓度一定相等。升高温度，正增大，“逆减小，所以平衡向右移动。由于反应前后分子数相等，所以增加压力对平衡没有影响。加入催化剂使“正增加，所以平衡向右移动。解：C(s) + H2O(g) - CO + H2,为吸热反应。(1)不正确。因为标准平衡常数不等于1(2)不正确。因为升高温度，正向和逆向反应速率都增大。(3)不正确。因为只有反应前后气体分子数相等，增加压力才对平衡

34、没有影响。(4)不正确。催化剂只能加快反应达到平衡的时间，对反应平衡没有影响。无机及分析题解第三章酸碱与酸碱平衡题解第三章酸碱与酸碱平衡题解3-1指出下列各种酸的共扼碱:H2O. H3O H2CO3, HCO3 nh3, nh4*解：HQ OH"H3O+ - H2OH2cO3 一 HCO3" HCO： 一 CO32nh3 一 nh2"NH4+ T nh33-2用合适的方程式来说明下列物质既是酸又是碱:H2O. HCO3 HSO4 nh3. h2po4-解：H2o： H2O + H2O <=> H3O + OH-HCO3'： HCO3- + H2

35、O <=> H2cO3 + OH-HCO3' <=> K + CO32-HSO4"： HSOJ + H2O <=> H2SO4 + OHHSOJ <=> H+ + SO42"NH3： NH3 + H2O <=i> NHj + OH"NH3 <=> Ef + NH2"H2PO4" ： H2PO4" + H2O <» H3PO4 + OH"H2POJ <=> H4 + HPO?"3-3比较下列溶液中浓度的相对大小

36、，并简要说明其原因.O.lmol L-iHCL O.lmoH/iH2s。4.O.lmol LHCOOH, O.lmol LHAc. O.lmol LHCN0解：HC1和H2s。4都是强酸，完全电离，但是H2s。4是二元酸，电离后，H+浓度是H2s04浓度的 两倍，所以H2s。4中FT浓度大于HC1中H，浓度。HCOOH. HAc和HCN都是一元弱酸，存在电离平衡，它们的溶液中H.浓度要比HC1和H2s。4 溶液中H '浓度低。在HCOOH、HAc和HCN之间，可以根据各自的电离平衡常数大小来比较溶液中H .浓度。由于(HCOOH)= 1.77x1 O-4,(HAc)= 1.75x1 O

37、-5,(HCN)=6.2xlO40,所以 HCOOH、HAc 和 HCN 之间IT浓度依次减小。因此，上述溶液中H，浓度大小依次为：H2s。4 > HC1> HCOOH > HAc > HCN3-4 某温度下 c(NH3) = O.lOOmol L-i NH3 H2O 溶液的 pH = 11.1,求 NH3 H2O 的解离常数。解：溶液pH=n0, pOH=14-11.10 =2.90OH = 1.26x10'3moI/L对于一元弱碱：OH-KfCg/迎*58X10-C 0.1003-5 已知 H2SO3 的 p域=1.85 ,p42°= 7.20o

38、在 pH = 4.00 和 4.45 时，溶液中 H2s0入 HSO3SO32三种形式的分布系数62. 8和6。各为多少？解：C(H2s。3)= H2so3 + HSO3 + SO32- 燃印斗/SQ岛"2党"L SO广H凡.二SO:二 SO：°c(H2SO3) H2SO3+HSO+SO32-凡SQ照寸H2SO3H2SO3 懈 H"2sO3二 K/2H+f好用10"L85x10*7JpH =4 时 Jo=t-2d7T7ro7yy=6.33xlO4(10-4)2+10-4xl0-,85+10-,85xW72W1 85xl 0-7 2pH=445时

39、&产一7=1.77x10 ° (10.4 45 )2 + 0*5乂10-"5 +10“ 85 xl6 JHSO；二HSO；J c(H2SO3) H2SO3HSO+SO32电SQ反H2SO3 h2so. ,h2so3幻" + 2+” + .k】+K 联另pH=4时用=KT"'1。- (10-4)2+10-4xl0-,85+10-1.85x|q-7.2=0.99221W' xlO"445 pH=4.45 时 =-_-=0.9961 (10*5 )2 +1 Q-4.45 xl0-L85 +0-】85 乂 026/"。

40、3=/SQ'2c(H2SO3)H2SO34/SO3-+SO32-二"。3HzSQ +m5。3 祸2 s。3 慌卡:H + fH2KKXpH=4 时& =(IL)?(10 4)2+10 4X1O 185+10,85xl0=7.04xl0-3f A0no-445 VpH=4.45 时当=昔2.50x10 (10 M45 ) 2+ o-4.45 xl 0-1.85+1 0-1.85 xi 0-7.23-6 (i)计算 4H2S) = 0.10 mol-L1 H2S 溶液的 H HS S?诙度和 pH 值。(2) O.lOmol L1 H2s溶液和O.ZOmol-LHCI溶液

41、等体积混合，求混合溶液的pH值和S?的浓度。解： H2S一级电离：H2s =+ HS-平衡浓度 mol/L：0.1-xx+yx-yH2s 二级电离：HS- = H+ + S2-平衡浓度 mol/L：x-yx+yyK"”"S-/.9X10-8 区辿21=8.9x1 O'H2S0.10-x无机及分析题解第三章酸碱4酸碱平衡题解因为乂丫，所以上式简化为人=8.9x10-8,解得x=9.43xl0'moi/L0.10H>HS =x=9.43x10 5mol/L, pH=4.03史=1.26x10*, g，% 26x0*,化简得y= 1.26x1 oFmojLH

42、S-x-yS2" = 1.26x10',4mol/L因为溶液的H4来自HC1和HzS,其中：G/«=0-1 Omol/L，CH v=0.05mol/L“J 2" 2A 2由于H2s的解离度很小，所以整个溶液的H浓度与HQ一样，因此pH=LOOK? =K* K袅=/ 25-=8.9xl0x1 .26x1 0-,4=1.12x10-21逊世1=1.12x10-210.05S2"=5.60xl0-21mol/L3-7写出下列物质在水溶液中的质子条件式：（1） NH3 H2。；（2）NH4Ac ;（3）（NH4）2HPO4 ；（4）HCOOH ; （s）

43、 H2s ; Na2c2。4解：NH3 H2O溶液中可以发生以下反应：H2O + H2O = H3O + OHNH3 H2O = NH4 + OH质子条件式：H+NH4+ = OH（2）NH4AC溶液中可以发生以下反应：H2O + H2O = H3O + OHNH? = H + NH3Ac-+H2O = HAc + OH质子条件式：H1+HAc = OH-+NH3（NH4）2HPO4溶液中可以发生以下反应：H2O + H2O = H3O + OHNH= H + NH3HPO42' = H + po4-HPO42" + H2O= H2Po4 + ohH2PO4' + H

44、2O= H3PO4 + OH质子条件式：H+H2PO4+2H3Po4 = OH1+NH3+PO/ （4） HCOOH溶液中可以发生以下反应：H2O + H2O = H3O + OHHCOOH = H + HCOO质子条件式：底=0对+田80-H2S溶液中可以发生以下反应：H2O + H2O = H3O + OHH2S = H + HSHS = H + S2质子条件式：H， = OH+HS-+2S2Na2c2。4溶液中可以发生以下反应：H2O + H2O = H3O + OHC2O42'+ H20 = HCQ4 + OHHC2O4 + H20 = H2C2O4 + OH质子条件式：H&q

45、uot;+HC2O4 +2H2C2O4= OH'3-8 12%的氨水溶液，相对密度为0.953 ,求此氨水的0H侬度和pH值。解：CnH310"w100.953xl2%=6.73mM17OH-=4Kfc OH >71 .79xW5x6.73=1.10x1 O-2 mol/L , pOH=1.96 pH=14-pOH= 12.043-9计真浓度为02moHzi的下列物质水溶液的pH值（括号内为p可值）:苯酚(9.99) ;(3)氯化丁基钱(C4H9NH3C)(9.39);(2)丙烯酸(4.25);(4)毗咤的硝酸盐(C6H5NHNO3)(5.30)解：H+Jk：C , C

46、 = 0.12mol/L, -logC=0.92-log/7 + =(-log-logC)p 吗(pK.log。(1)苯酚 pK： =9.99, pH=(9.99+0.92)/2 =5.46(2)丙烯酸 pK2=4.25, pH=(4.25+0.92)/2 =2.59(3)氯化丁基筱(C4H9NH3CI) pK： =9.39, pH=(9.39+0.92)/2 =5.16(4)毗咤的硝酸盐(C6HsNHNO3)pK； =5.30, pH=(530 + 0.92)/2 = 3.113T0计算下列溶液的pH值：(i) 0.10mol L-1NaH2P04 ； (2) 0.05mol L-1K2HP

47、04 ；解：H3P。4的三级电离常数分别为：K=7.52x10-3, AT® =6.23x1 0-8,=4.80x10-'3c 对于一取代多元两性溶液：“+=、曝之 7盘.V Kw+CH+=V7.52x10-3x6.23x10-8=2. 16x10-5, pH=4.66对于二取代多元两性溶液：穆(党C+K；)“K2糕H+=76.23x10-8x4.80x10-,3=1.73x10-,<, , pH=9.763-11计算下列水溶液的pH值(括号内为p怎0或p热值)：(1) O.IOmol L乳酸和 O.lOmoLL-i 乳酸纳(3.58);O.OlOmML i邻硝基酚和0

48、.012moH/i邻硝基酚的钠盐(7.21);23无机及分析题解第三章酸碱与酸碱平衡题解（3）012moH/i氯化三乙基筱和O.OlOmoH/i三乙基胺（7.90 ）; 0.070moH/i 氯化丁基筱和 0.060mokLi 丁基胺(10.71 X解：（1）乳酸和乳酸钠可形成缓冲溶液，此时:C H+=K pH=pK? _lg*3.58_lg 黑=3.581/办Me 1 U（2）邻硝基酚和邻硝基酚的钠盐可形成缓冲溶液，此时:厮的吟721g翳29（3）氯化三乙基铁和三乙基铉可形成缓冲溶液，此时:Cn iopH=pK? -lg=<14-7.90)-lg=5.02 （4）氯化丁基镂和丁基铉可形

49、成缓冲溶液，此时:C0 070pH=p* lg7Ml410.71)-lg=3.22CAU.UoU3-12现有1份HCI溶液，其浓度为0.20mol L（1）欲改变其酸度至pH = 4.0应加入HAc还是？为什么？（2）如果向这个溶液中加入等体积的2.0 mol-L iNaAc溶液，溶液的pH值是多少？（3）如果向这个溶液中加入等体积的2.0 mol-L iHAc溶液，溶液的pH值又是多少？（4）如果向这个溶液中加入等体积的2.0 mol-L1 NaOH溶液，溶液的pH值又是多少？解：（1）应加入NaAc。因为加入AG后，发生反应A（f+H+ = HAc,降低了溶液的酸度，可以 使pH升高。又因

50、为HAc的pK? =4.75 ,加入的NaAc和新生成的HAc形成缓冲溶液可以使溶液的酸度 控制在pH为3.85.7的范围内，因此加入NaAc可以使pH升高到4。（2）加入等体积的2.0mol/L的NaAc后可形成HAc-NaAc缓冲溶液，其中：n no9 0-0 ?G/4.=T=0.10moL，C v. =-=0.90mol/L，丁4& 22pH=pK -lgS=4.75-lg=5.70(3)如果加入等体积的2.0mol/L的HAc,由于HC1中的H=可抑制HAc的解离，因此溶液 中H>基本上不变，C/心=2=0.10m。£，pH=1.0。2(4)如果加入等体积的2.

51、0mol/L的NaOH,部分NaOH会与HC1反应生成NaCL并且剩余2 00 20的 Gv“>/= 2=0.90mol/L, pOH=0.05, pH = 14-pOH=13.953-13 100g NaAc-3H2O加入13ml 6.0 mol-LHAc ,用水稀释至LOL ,此缓冲溶液的pH值是多少？8360 29解：lOOgNaAc 3H2。中含有 NaAc xl00=60.29g, CNaAc=:=0.735mol/L13682x113ml 6.0 mol/L HAc,稀释至 IL 后，CH=0.078/no/L IC i - 0.078 二“ pH=pK0 -lg.75-lg

52、=5.72 v tU / U3-14欲配制pH为3的缓冲溶液，问在下列三种缓冲溶液中选择哪一种较合适？(1) HCOOH-HCOONa 缓;中溶液；(2) HAc-NaAc 新溶液;(3)NH3 H2O-NH4cl 缓冲溶液；解：查表可得 pK：(COm)=3.75, pK：(HAc)=4.75 , pK：(NH；)=4.75而 pK? (NH： )=14-pK? (NH； >9.25因为要配制pH=3的缓冲溶液，与3最接近的pK：是HCOOH,因此选择HCOOH-HCOONa缓 冲溶液最合适。3-15欲配制500ml pH = 9.0且NH4+ = 1.0 mokL的NH3 H2O-N

53、H4cl缓冲溶液，需比盅为0.904,含氨26.0%的浓氨水多少毫升？固体NH4CI多少克？解：查表可得pK：(NH/)曰75,由于：CpH=pK27gUC9=(14-4.75)-1g式c解得y = L78,又因为 C0=l.Omol/L,所以 C/NH3)=0.562mol/L。G因此500mL缓冲溶液中N/摩尔数nb=0.562/2=0.281 mol,这样可得浓氨水的体积:“0.281x17-八 nh h f)20.347w2Lnh3 H2。0 904x26.0%在500mL缓冲溶液中，NH4cl摩尔数叫=1.0/2=0.50101,所需NHK1质量：FFNH11 =0.5x53.5=2

54、6.75g3-16 用 0.01000 mol-L1 HNO3溶液滴定 20.00ml 0.01000 mol-L1 NaOH 溶液时，时pH值为多少？此滴定中应选用何种指示剂？解：这是强酸滴定强碱。在化学计量点时，HNO3与NaOH正好反应完，全部生成NaNO?： HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O,因此 pH=7.00。下表是滴加不同体积的HNO3溶液得到的pH：滴加HNO3溶液的体积V/mL剩余NaOH溶液的体积V/mL过量的HNO3溶液体积V/mLpH值0.0020.0012.0018.002.0010.7219.800.209.7019.980.028.7020.00

55、0.007.0020.020.025.3020.200.2043022.002.0033240.0020.002.48由上述计算可以看出滴定的突变pH=8.705.30。因此指示剂可以选用汾肽、百里酚蓝、茶汾红、中性红等。3-17以0.5000 mol " HNO3溶液滴定0.5000 mol L“NH3 H2O溶液。试计算滴定分数为 0.50及1.00时溶液的pH值。应选用何种指示剂？解：这是强酸滴定一元弱碱：HNO3 + NH3 H2。= NH4NO3 + H2O由于滴定过程中形成了 NH3-H2O-NH4NO3缓冲溶液:CCpH=pK2 -lg=(14-p )-lgr当滴定分数为0.50时，CKb，pH=9.25 当滴定分数为L。时，正好反应完全，此时岑%-25。加。£此市汨pH=-(14-p-lgC)=-(14.75-lg0.2500)=4.9322由于化学计量点为弱酸性，因此指示剂可选用在弱酸性区域内变色的，例如甲基橙、甲基红等。3-19用O.lOOOmol - L1 NaOH溶液滴定O.lOOOmol L酒石酸溶液时，有几个pH突跃？在第二个化学计量点时