基础化学习题及详细答案

1、第三章 电解质溶液首 页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析 TOP例3-1 (1) NaOH和H3PO4溶液等体积混合，测得溶液pH值为4.66，溶液的渗透浓度为200 mmol·L-1，求混合前NaOH和H3PO4溶液的浓度各为多少？(2)若此 NaOH和H3PO4溶液以2：1的体积混合，溶液pH和渗透浓度各为多少？ (已知H3PO4：pKa1=2.16；pKa2=7.21；pKa3=12.32)分析 (1) NaOH和H3PO4溶液等体积混合，由pH=4.66知混合后只有NaH2PO4，那么NaOH和H3PO4浓度相等，再由混合溶液渗透浓度求得NaOH和

2、H3PO4溶液的浓度。(2)NaOH和H3PO4以2：1体积混合，可计算出溶液pH和渗透浓度。解 (1)因NaOH和H3PO4溶液等体积混合后pH=4.66=(pKa1+pKa2)/2，可判断混合溶液只含有NaH2PO4，因此混合前NaOH和H3PO4浓度相等，又混合溶液的渗透浓度为200 mmol·L-1，即2×c(NaH2PO4)= 200 mmol·L-1c(NaH2PO4)= 0.10 mol·L-1根据c(NaH2PO4)推出混合前c(NaOH)= 0.20 mol·L-1，c(H3PO4)= 0.20 mol·L-1 (2

3、) NaOH和H3PO4溶液以2：1的体积混合发生的反应为：2NaOH(aq) + H3PO4(aq)Na2HPO4(aq) + 2H2O(aq)由于混合前c(NaOH)= 0.20 mol·L-1，c(H3PO4)=0.20 mol·L-1，混合后溶液只含有Na2HPO4，浓度为c(Na2HPO4)= (2/3)×0.20 mol·L-1因此溶液的渗透浓度为3×(2/3)×0.20×1000 mmol·L-1=400 mmol·L-1由于混合溶液只含有Na2HPO4两性物质，pH=(pKa2 + pKa

4、3)/2=(7.21+12.32)/2=9.76例3-2在0.100 mol·L-1HA溶液的解离度为1.32%，(1)计算HA的解离常数。(2)如果在1.00 L该溶液中加入固体NaA (不考虑溶液体积变化)，使其浓度为0.100 mol·L-1，计算溶液的H3O+离子浓度和解离度。分析 (1)由HA的浓度和解离度，可计算出HA溶液平衡后H3O+、A-、HA，再通过Ka=即可计算出HA的解离常数。(2)可先通过计算加入固体NaA后的A-和HA，则用=H3O+/c(HA)和H3O+=计算溶液的H3O+和解离度。注意：计算加入固体NaA后的A-和HA时，要用简化处理，否则计算

5、很烦琐，且没有必要。解 (1) 0.100 mol·L-1HA溶液的解离度为1.32%，溶液解离平衡时，H3O+=A-=1.33%×0.100 mol·L-1=1.32×10-3 mol·L-1则 Ka =1.74×10-5(2)当加入NaA后，HA的解离按下式进行 HA(aq) + H2O(l)H3O+(aq) + A-(aq)初始/mol·L-1 0.100平衡时/mol·L-1 0.100-H3O+0.100 H3O+ 0.100+H3O+0.100 H3O+=1.74×10-5 mol·

6、L-1=H3O+/HA = 1.74×10-5 mol·L-1/0.100 mol·L-1=1.74×10-4 = 0.0174 %例3-3 有一固体混合物，仅由NaH2PO4和Na2HPO4组成，称取该混合物1.91g，用水溶解后，用容量瓶配成100.0 mL，测得该溶液的凝固点为-0.651（1）计算该溶液的pH值。（2）计算溶液的渗透浓度（忽略离子强度的影响）。已知H3PO4的pKa1=2.16、pKa2=7.21、pKa3=12.32；Mr(NaH2PO4)=120.0，Mr(Na2HPO4) =141.9；Kf =1.86 K·kg&

7、#183;mol-1。分析 （1）由溶液的凝固点为-0.651，再根据Tf=Kf·ic，结合NaH2PO4和Na2HPO4的质量为1.91g，就可计算出c(NaH2PO4)和c(Na2HPO4)，再由Ka2表达式可计算出H3O+的浓度，从而计算溶液的pH值。（2）由c(NaH2PO4)和c(Na2HPO4)可计算溶液的渗透浓度。本题的关键是应用稀溶液的依数性的凝固点降低值来计算浓度，再由解离平衡常数计算H3O+，得出pH值。由浓度可求出溶液的渗透浓度。解（1）设混合物中NaH2PO4为yg，Na2H PO4则为(1.91-y)g 根据 Tf=Kf·ic= m(2×

8、Kf =0.651K解得 y=1.20g NaH2PO4为 1.91g-1.20g = 0.71g则 c(NaH2PO4)= 0.100 mol·L-1c(Na2HPO4)= 0.050 mol·L-1 H 2 PO4-(aq)H3O+(aq)+ HPO42-(aq)Ka2 =pH= - lgH3O+ = - lg(2× Ka2)=6.91（2）溶液的渗透浓度为： 2× c (NaH2PO4) + 3×c (Na2HPO4) =350 mmol·L-1例 3-4已知某一弱酸HA的Ka=2.0×10-4（1）计算c (HA)=

9、0.20 mol·L-1溶液的pH值。（2）向上述溶液加入等体积等浓度的NH3·H2O溶液，此时溶液的pH等于多少？已知Kb (NH3·H2O)= 1.8×10-5分析(1)由Ka和c (HA)的条件可知，可用一元酸的近似公式来计算H3O+，求pH值。(2)在HA溶液中加入NH3·H2O，两者会发生反应，其溶液的pH值的大小取决于反应后溶液中的物质。解 （1）> 500，c·Ka>20Kw H3O+= = 6.3×10-3 mol·L-1pH=2.20 （2）HA(aq) + NH3·H2O(

10、aq) = NH4A(aq)+ H2O(l)反应后，溶液只有NH4A，是两性物质，则pH=6.48例 3-5 在含有0.0100 mol·L-1 I-和0.0100 mol·L-1 Cl-的溶液中，滴加AgNO3溶液时，哪种离子最先沉淀?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)。分析 (1)由Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)计算出AgCl、AgI开始沉淀时所需的Ag+最低浓度，其值较小的为先沉淀。(2)当第二种离子刚开始沉淀时，溶液中的c(Ag+)达到第二种离子沉淀时的浓度(这是本题的关键所在)，由此可计算出溶液中的第一种离子浓度。

11、解 Ksp(AgCl)1.77×10-10、Ksp (AgI)8.52×10-17，AgCl开始沉淀时所需的Ag+最低浓度：Ag+1.77×10-8 mol·L-1AgI开始沉淀时所需的Ag+最低浓度：Ag+8.52×10-15 mol·L-1计算表明，沉淀I-所需的Ag+远比沉淀Cl-所需的Ag+小，所以AgI的离子积最先达到溶度积常数而首先生成淡黄色沉淀。当加入的Ag+1.77×10-8 mol·L-1时，AgCl开始沉淀，此时溶液中剩余的I-浓度为：I-4.81×10-9 mol·L-1学

12、生自测题 TOP判断题选择题填空题问答题计算题一、判断题（对的打，错的打×）1中和10mL HCl溶液(c =0.1mol·L-1)和10mL HAc溶液(c =0.1mol·L-1)所需NaOH溶液(c =0.1mol·L-1)的体积相同。（ ）2当某弱酸稀释时，其解离度增大，溶液的酸度也增大。（ ）3饱和氢硫酸（H2S）溶液中H+（aq）与S2-（aq）浓度之比为2：1。（ ）4Na2CO3溶液中H2CO3的浓度近似等于Kb2 。（ ）5NaAc溶液与HCl溶液起反应，该反应的平衡常数等于醋酸的解离平衡常数的倒数。（ ）二、选择题（将每题一个正确答案

13、的标号选出） TOP1正常成人胃液的pH为1.4，婴儿胃液的pH为5.0。成人胃液的H3O+离子浓度是婴儿胃液的多少倍？（ ）A3.6 B0.28 C4.0 D4.0×103 E4.0×10-32已知 HCOOH在25时的酸解离平衡常数Ka = 1.8×10-4，则其共轭碱HCOO-的Kb为（ ）A1.8×10-4 B1.8×10-18 C5.6×10-11 D5.6×103 E1.8×10-103在纯水中，加入一些酸，其溶液的 （ ）AH+与OH-乘积变大 BH+与OH-乘积变小CH+与OH-乘积不变 DH+等于

14、OH- E以上说法都不对 4MX是难溶强电解质，0时在100 g水中只能溶解0.8195 g MX，设其溶解度随温度变化不大，测得饱和MX溶液的凝固点为-0.293已知Kf(H2O) = 1.86， 则MX的摩尔质量为 （ ）A52.0 B104 C5.20 D10.4 E28.05在NH3的水解平衡NH3(aq) + H2O(l) (aq) + OH-(aq) 中，为使OH- 增大，可行的方法是（ ）A加 H2O B加NH4Cl C加HAc D加NaCl E加HCl三、填空题TOP1按酸碱的质子理论, 酸是 （1） , 碱是 （2）, 两性物质是 （3） , 酸碱反应的实质是 （4） 。2考

15、虑强电解质溶液中离子之间的相互作用，应该用 （5） 代替浓度，它的含义是 （6） 。3难溶强电解质的同离子效应使其溶解度（7），而其盐效应使其溶解度 （8） 。四、问答题TOP1解释下列现象：（1）Fe(OH)3溶于稀盐酸。（2）Mg(OH)2既能溶于稀盐酸，又能溶于NH4Cl溶液中。（3）H2S通入ZnSO4溶液中，ZnS沉淀很不完全，但是在ZnSO4溶液中先加入若干NaAc，再通H2S气体，ZnS几乎完全沉淀出来。2在含Ca3(PO4)2固体的饱和溶液中，分别加入下列物质，对Ca3(PO4)2的溶解度有什么影响，并解释之。(1)磷酸 (2) Ca(NO3)2 (3)KNO3 五、计算题TO

16、P1. 已知某酸H3A的Ka1=10-4、 Ka2=10-7 、Ka3=10-11。（1）计算0.1 mol·L-1 H3A 水溶液的pH、H2A-、HA2-、A3-.（2）0.20 mol·L-1 H3A溶液与0.10 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，pH为多少?（3）若0.20 mol·L-1 H3A 溶液与0.30 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，pH又为多少?（4）若0.20 mol·L-1 H3A 溶液与0.50 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，pH又为多少?2. MX是难溶强电解质，0时在

17、100 g水中只能溶解 0.8195g MX，设其溶解度随温度变化不大，测得饱和MX溶液的凝固点为-0.293已知Kf（H2O）=1.86求：（1）MX的摩尔质量（g·mol·L-1），（2）0时，Ksp(MX)为多少？学生自测答案TOP一、判断题1. 2. × 3. × 4. × 5. 二、选择题1.D 2.C 3.C 4.B 5.D三、填空题1（1）给出质子的物质 （2）接受质子的物质 （3）既能给出质子，又能接受质子的物质；（4）两对共轭酸碱对之间的质子传递反应2（5）活度（6）电解质溶液中实际可起作用的离子的浓度3（7）减小 （8）增大

18、四、问答题1(1) 在含有Fe(OH)3固体的饱和溶液中存在下列沉淀-溶解平衡Fe(OH)3(s)Fe3+(aq) + 3OH-(aq)加入盐酸后，HCl解离出H+与OH-结合，OH-离子浓度降低，c(Fe3+)·c3 (OH-)Ksp(Fe(OH)3), 平衡右移, 故Fe(OH)3能溶于稀盐酸(2) 在含有Mg(OH)2固体的饱和溶液中存在下列沉淀-溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq) + 2OH-(aq)加入盐酸后，HCl解离出H+与OH-结合，OH-离子浓度降低，c(Mg2+)·c2 (OH-)Ksp(Mg(OH)2), 故Mg(OH)2能溶于稀盐酸。加入N

19、H4Cl溶液后, NH4+ (aq) + OH-(aq) NH3(aq) + H2O, OH-离子浓度降低, 同样使c(Mg2+)·c2 (OH-)KspMg(OH)2, 平衡右移, 故Mg(OH)2又能溶于NH4Cl溶液中。 (3) H2S(g) + 2Ac-(aq) 2HAc(aq) + S2-(aq)S2- (aq) + Zn2+(aq) ZnS在ZnSO4溶液中先加入若干NaAc，再通入H2S气体，此时溶液中的Ac-可夺取H2S中的H+，使H2S的解离度增大, 从而大大提高了溶液中的S2-浓度, 使ZnS几乎能完全沉淀出来。2. (1) 加入磷酸，产生同离子效应，Ca3(PO

20、4)2的溶解度减小。(2) 加入Ca(NO3)2，产生同离子效应，Ca3(PO4)2的溶解度减小。(3) 加入KNO3，产生盐效应，Ca3(PO4)2的溶解度增大。五、计算题1解 （1）pOH = -lg4.2×10-4 = 3.38pH = 14- pOH = 14-3.38 = 10.62（2）pH = (pKa1+ pKa2) = ×(6.35+10.33) = 8.34（3）pOH = -lg2.4×10-6 = 5.62pH = 14- POH = 14-5.62 = 8.382（1）解 Ka1/Ka2 = 103102，计算H3A溶液的pH时，可按一元

21、弱酸处理 pH=(pKa1-lgc) = (-lg10-4-lg0.1) = 2.5 H2A- H+ = 10-2.5 mol·L-1 = 3.2×10-3mol·L-1HA2- Ka2 = 10-7mol·L-1 （2）混合后，生成了0.050mol·L-1的H2A-，剩余0.050mol·L-1 H3A，则有 H3A(aq) H2A-(aq) + H+(aq) 平衡时 0.050mol·L-1 0.050mol·L-1 pH= 4.00（3）混合后，生成了0.050mol·L-1的H2A-及0.050

22、mol·L-1 HA2-，则有 H2A-(aq) HA2-(aq) + H+(aq) 平衡时0.050mol·L-1 0.050mol·L-1 pH= 7.00（4）混合后，生成了0.050mol·L-1的HA2-及0.050mol·L-1 A3-，则有： HA2-(aq) A3-(aq) + H+(aq) 平衡时 0.050mol·L-1 0.050mol·L-1pH= 11.00章后习题解答TOP习题1. 分别用浓度和活度计算0.0050 mol·L-1KNO3溶液在25的渗透压，设±=0.92。解

23、用浓度计算：=icRT=2×0.0050 mol·L-1×8.314 J·mol -1·K-1×298 K×=25 kPa用活度计算：=icRT=2×0.0050 mol·L-1×0.92×8.314 J·mol -1·K-1×298 K×=23 kPa 2. 指出下列各酸的共轭碱：H2O、H3O+、H2CO3、CH2COO-、H2S、HS-。酸H2OH3O+H2CO3CH2COO-H2SHS-共轭碱OH-H2ONH3NH2CH2COO-HS-S

24、2-3. 指出下列各碱的共轭酸：H2O、NH3、Al(H2O)5OH2+、CH2COO-。碱H2ONH3Al(H2O)5OH2+CH2COO-共轭酸H3O+NH3Al(H2O)63+CH2COOH4. 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+浓度是否为浓度的3倍？(2)NaHCO3和NaH2PO4均为两性物质，但前者的水溶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)(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)(aq)

25、+ H2O(l)(aq) + H3O+(aq)H2O(l) + H2O(l)H3O+(aq) + OH-(aq)由于Ka1>>Ka2>>Ka3，各离子浓度由大到小为：H3O+>>OH-> 。其中H3O+浓度并不是浓度的3倍。 (2) NaHCO3在水溶液中存在下列质子转移平衡：(aq) + H2O(l)(aq)+ H3O+(aq)Ka()=Ka2(H2CO3)=4.7×10-11(aq) + H2O(l)H2CO3(aq) + OH-(aq)Kb()=Kw/Ka1(H2CO3)=1.0×10-14/(4.5×10-7)=2

26、.2×10-8由于Kb()>Ka()，结合质子的能力大于其给出质子的能力，因此NaHCO3水溶液呈弱碱性。NaH2PO4在水溶液中存在下列质子转移平衡：(aq) + H2O(l)(aq)+ H3O+(aq)Ka()=Ka2(H3PO4)=6.1×10-8(aq) + H2O(l)H3PO4(aq) + OH-(aq)Kb()=Kw/Ka1(H3PO4)=1.0×10-14/(6.9×10-3)=1.4×10-12由于Ka()>Kb()，H2PO4-给出质子的能力大于其接受质子的能力，因此NaHCO3水溶液呈弱酸性。5. 解释BaSO

27、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。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

28、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 mol·L-1 H2S 溶液中H3O+、HS-及S2-。已知Ka1=8.9×10-8，Ka2=1.2×10-13。解 H2S(aq) + H2O(l)HS-(aq) + H3O+(aq)初始浓度/(mol·L-1) 0.10平衡浓度/(mol·L-1) 0.10-x0.10 x xmol·L-1=9.4×10-5 mol·L-1HS-H3O+9.4×10-5 mol·

29、L-1HS-(aq) + H2O(l)S2-(aq) + H3O+(aq)=1.2×10-13由于HS-H3O+，因此S2- Ka2, 即S2-=1.2×10-13 mol·L-18. 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=7.9×10-7。试计算0.015 mol·L-1吗啡水溶液的pH值。解 c/Kb=0.015/7.9×10-7>500，且c·Kb>20KwOH-=1.1×10-4 mol·L-1, pOH=3.96, pH=10.049. 水

30、杨酸（邻羟基苯甲酸，C7H6O3）是二元酸，Ka1=1.06×10-3，Ka2=3.6×10-14，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/Ka1<500C7H6O3(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)初始浓度/(mol·L-1) 0.065平衡浓度/(mol·L-1) 0.065-xxxx=7.8×10-3，H3O+=7.8×10-3 mo

31、l·L-1，pH=2.11Ka2，即=3.6×10-14 mol·L-110. 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)(aq) +(aq) = HNO2(aq) +(aq)(3)(aq) + Ac-(aq) = NH3(aq) + HAc(aq)(4)(aq) + H2O(l) =(aq) + OH-(aq)解 (1) K=，反应正向进行；(2) K=，反应正向进行；(3) K=，反应逆向进行；(4) K=，反应逆向进行。11. 叠氮钠（NaN3）加入水中可起杀菌作用。计

32、算0.010 mol·L-1NaN3溶液的各种物种的浓度。已知叠氮酸（HN3）的Ka=1.9×10-5。解 设溶液中OH-= x mol·L-1(aq) + H2O(l)HN3(aq) + OH-(aq)初始浓度/(mol·L-1) 0.010平衡浓度/(mol·L-1) 0.010-x x xx=2.3×10-6OH-=HN3=2.3×10-6 mol·L-1=Na+=0.010 mol·L-1H3O+=Kw/OH-=1.00×10-14/(2.3×10-6)=4.3×10

33、-9 mol·L-112. 计算下列溶液的pH值：（1）100 mL、0.10 mol·L-1H3PO4与100 mL、0.20 mol·L-1NaOH相混合（2）100 mL、0.10 mol·L-1Na3PO4与100 mL、0.20 mol·L-1HCl相混合解 (1) n(H3PO4)：n(NaOH)=(100 mL×0.10 mol·L-1):(100 mL×0.20 mol·L-1)=1:2，反应为：H3PO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2HPO4(aq) + 2H2O(l)生成

34、Na2HPO4= 0.10 mol·L-1×100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 mol·L-1pH=(pKa2+pKa3) =（7.21+12.32）= 9.76(2) n(Na3PO4)：n(HCl)=(100 mL×0.10 mol·L-1):(100 mL×0.20 mol·L-1)=1:2，反应为：Na3PO4 + 2HCl = NaH2PO4 + 2NaCl生成NaH2PO4= 0.10 mol·L-1×100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 mol

35、83;L-1pH=(pKa1+pKa2)= (2.16+7.21)=4.6813. 在浓度均为0.010 mol·L-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)1.77×10-10、Ksp(Ag2CrO4)1.12×10-12解 AgCl开始沉淀时：Ag+AgCl1.8×10-8 mol·L-1Ag2CrO4开始沉淀时：1.1×10-5 mol·L-1沉淀Cl

36、-所需Ag+较小，AgCl沉淀先生成。当Ag+1.1×10-5 mol·L-1时，Ag2CrO4开始沉淀，此时溶液中剩余的Cl-浓度为：Cl-1.6×10-5 mol·L-114. 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，已知乳酸的Ka=1.4×10-4，试计算浓度为1.0×10-3 mol·L-1乳酸溶液的pH值。解 由于c/Ka<500，不能用最简式计算。H3O+=mol·L-1= 3.1×10-4 mol·L-1pH = 3.5115. 已知乳酸的Ka

37、=1.4×10-4，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+=3.8×10-3 mol·L-1。设乳酸的浓度为c(HC3H5O3)。HC3H5O3(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)由1.4×10-4c(HC3H5O3)=1.4×10-4×3.8×10-3+(3.8×10-3)2c(HC3H5O3)=0.11 mol·L-116. 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

38、人胃液的pH值为1.4，则H3O+成人=0.040 mol·L-1 婴儿胃液pH值为5.0，则H3O+婴儿=1.0×10-5 mol·L-1H3O+成人/H3O+婴儿=0.040 mol·L-1/(1.0×10-5 mol·L-1)=400017. 有一浓度为0.100 mol·L-1的BHX溶液，测得pH=8.00。已知B是弱碱，Kb=1.0×10-3；X-1是弱酸HX的阴离子。求HX的Ka。解 HX-(aq) + H2O(l)H2X(aq) + OH-(aq)HX-(aq)+ H2O(l)X2-(aq) + H

39、3O+(aq)H3O+=pH=1/2(pKa-pKb+pKw)pKa=2pH-pKw+pKb=2×8.00-14.00+3.00=5.00Ka=1.0×10-518. 现有0.20 mol·L-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 mol·L-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 mol·L-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=

40、0.20 mol·L-1/2= 0.10 mol·L-1溶液中的NaAc浓度为：NaAc=2.0×10-6 mol·L-1，pH=5.70（3）NaOH过量, OH-=pOH = 0.046，pH=13.9519.喹啉（C20H24N2O2，摩尔质量324.4 g·mol-1）是主要来源于金鸡纳树皮的重要生物碱，它是一种抗疟药。已知1 g喹啉能溶在1.90 L水中，计算该饱和溶液的pH值。已知pKb1=5.1，pKb2=9.7。解 cb=1.0 g/(1.90L×324.4 g·mol-1)=1.6×10-3 mo

41、l·L-1pKb1=5.1, Kb1=7.9×10-6, c/Kb1<500，设OH- = x mol·L-1,x=1.1×10-4 mol·L-1, pOH=3.9, pH=10.120. 取0.10 mol·L-1HB溶液50.00 mL，与0.10 mol·L-1KOH溶液20.00 mL混合，将混合溶液加水稀释至100.0 mL，测得其pH值为5.25，试求此弱酸(HB)的解离平衡常数。解 HB与KOH反应，生成KB，由于HB过量，组成HB-KB缓冲溶液。HB=0.030 mol·L-1，B-= 0.

42、020 mol·L-1， H3O+= 5.6×10-6 mol·L-1Ka=3.7×10-621. 测得血液中铁离子的总浓度为5.0×10-5 mol·L-1。已知37时KspFe(OH)3=2.8×10-39，pKw=13.685。计算使99的Fe3+离子沉淀时的pH值。试讨论在pH7.40的血液中铁离子的存在形式。解 当溶液中99的Fe3+离子沉淀时，Fe3+(aq) + 3OH-(aq) = Fe(OH)3(s) pH=13.685-(-lg1.8×1011)=2.94在pH7.40的血液中，OH-=10-1

43、3.685/10-7.40=10-6.285=5.2×10-7 mol·L-1此血液中的Fe3+离子浓度为：结果表明，在pH>2.94时，将有超过99的Fe3+沉淀。而在生理条件（37，pH=7.40）下，仅有2.0×10-20 mol·L-1的Fe3+离子游离存在于血液中，说明血液中的Fe3+是以结合态形式（如形成铁蛋白）稳定存在。22. 计算下列溶液的pH值：(1) 0.10 mol·L-1HCl溶液与0.10 mol·L-1 NH3·H2O等体积混合；(2) 0.10 mol·L-1HAc溶液与0.10

44、 mol·L-1 NH3·H2O等体积混合；(3) 0.10 mol·L-1HCl溶液与0.10 mol·L-1Na2CO3溶液等体积混合。解 （1）由于n(HCl)=n(NH3)，生成0.10 mol·L-1/2=0.050 mol·L-1的NH4Cl，溶液的H3O+=mol·L-1=5.3×10-6 mol·L-1pH=5.28（2）由于n(HAc)=n(NH3)，生成0.10 mol·L-1/2= 0.050 mol·L-1的NH4Ac，H3O+ =pH=7.01（3）由于n(H

45、Cl)=n(Na2CO3)，生成0.10 mol·L-1/2= 0.050 mol·L-1的NaHCO3，H3O+=pH=8.3423. 计算下列溶液的pH值：(1) 0.20 mol·L-1H3PO4溶液与0.20 mol·L-1 Na3PO4等体积混合；(2) 0.20 mol·L-1Na2CO3溶液与0.10 mol·L-1HCl溶液等体积混合。解 （1） H3PO4(aq) + Na3PO4(aq) = NaH2PO4(aq) + Na2HPO4(aq)初始时：V×0.20 mol·L-1V×0.

46、20 mol·L-1反应后： V×0.20 mol·L-1V×0.20 mol·L-1溶液中Na2HPO4 =NaH2PO4 = (V/2V)×0.20 mol·L-1= 0.10 mol·L-1Ka2 =， H3O+ = 6.1×10-8 mol·L-1， pH=7.21（2） HCl(aq) + Na2CO3(aq) = NaHCO3(aq)初始时：V×0.10 mol·L-1V×0.20 mol·L-1反应后： V×0.10 mol

47、3;L-1V×0.10 mol·L-1溶液中Na2CO3= NaHCO3 =(V/2V)×0.10 mol·L-1= 0.050 mol·L-1Ka2 =，H3O+ = 4.7×10-11 mol·L-1， pH=10.3224. PbI2和PbSO4的Ksp非常接近，两者饱和溶液中的Pb2+是否也非常接近，通过计算说明。Ksp(PbI2)=9.8×10-9，Ksp(PbSO4)=2.53×10-8解 PbI2 = Pb2+ + 2I-Ksp(PbI2) = Pb2+I-2=S(2S)2=4S3S=Pb2

48、+ = mol·L-1= 1.3×10-3 mol·L-1 PbSO4 = Pb2+ + SO42-Ksp(PbSO4) = Pb2+SO42-= S2S=Pb2+ =mol·L-1=1.59×10-4 mol·L-125. 假设溶于水中的Mn(OH)2完全解离，试计算：(1) Mn(OH)2在水中的溶解度(mol·L-1)； (2) Mn(OH) 2饱和溶液中的Mn2+和OH-；(3) Mn(OH) 2在0.10 mol·L-1 NaOH溶液中的溶解度假如Mn(OH) 2在NaOH溶液中不发生其它变化；(4) M

49、n(OH) 2在 0.20 mol·L-1MnCl2溶液中的溶解度。解 Mn(OH)2(s) = Mn2+(aq) + 2OH-(aq) Mn2+OH-2=Ksp(1) S(2S)2=Ksp, S=mol·L-1= 3.72×10-5 mol·L-1(2) Mn2+ = S =3 .72×10-5 mol·L-1， OH- =2S = 7.44×10-5 mol·L-1(3) OH-= 0.10mol·L-1S=Mn2+ =mol·L-1=2.1×10-11 mol·L-1(

50、4) Mn2+ = 0.20mol·L-1S=mol·L-1 =5.1×10-7 mol·L-126. 在100.0 mL的0.20 mol·L-1 MnCl2溶液中，加入含有NH4Cl的0.10 mol·L-1 NH3·H2O溶液100.0 mL，为了不使Mn(OH)2沉淀形成，需含NH4Cl多少克?解 溶液中，Mn2+=0.20 mol·L-1×100.0 mL/(100.0 mL+100.0mL)= 0.10 mol·L-1 NH3=0.10 mol·L-1×100.0

51、 mL/(100.0 mL+100.0 mL)= 0.050 mol·L-1由Ksp=Mn2+OH-2，得OH- =mol·L-1=1.4×10-6 mol·L-1由，得mol·L-1m(NH4Cl) =0.64mol·L-1×0.200 L×53.5 g·mol-1=6.8 g27.在1.0 L 0.10 mol·L-1 H3PO4溶液中，加入6.0 g NaOH固体，完全溶解后，设溶液体积不变，求(1) 溶液的pH值；(2) 37时溶液的渗透压；(3) 在溶液中加入18 g葡萄糖，其溶液的渗

52、透浓度为多少？是否与血液等渗(300 mmol·L-1)？M(NaOH)=40.0，M(C6H12O6)=180.2解 (1) 反应前，溶液中n(H3PO4)=0.10 mol·L-1×1.0 L=0.10 mol,n(NaOH)=6.0 g/(40 g·mol-1)=0.15 mol,n(NaOH)-n(H3PO4)=0.15 mol-0.10 mol=0.05 mol反应 H3PO4(aq) + NaOH(aq) = NaH2PO4(aq) + H2O(l)初始时/mol 0.10 0.15=0.05 0.10继续反应 NaH2PO4(aq) + N

53、aOH(aq) = Na2HPO4(aq) + H2O(l)初始时/mol 0.10 0.05 =0.05 0.05所以平衡时Na2HPO4=NaH2PO4 = 0.050 mol·L-1由Ka2=，得 H3O+= 6.1×10-8 mol·L-1， pH=7.21(2) =icRT =c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(Na+)RT=(0.050+0.050+3×0.050) mol·L-1×8.314 J·mol-1·K-1×(273+37) K×=644 kPa(3) 溶液的渗透浓

54、度为18 g·L-1/(180 g·mol-1) + (0.050+0.050+3×0.050) mol·L-1=0.35mol·L-1，与血液相比，为高渗溶液。28. 将500 ml c(MgCl2)=0.20 mol·L-1和500 ml c(NH3·H2O) =0.20 mol·L-1混合。求：(1)混合后溶液是否有沉淀生成？请通过计算加以说明。(2)若有沉淀要加入多少克NH4Cl，才能使溶液无Mg(OH)2沉淀产生?（忽略加入NH4Cl固体引起的体积变化）已知KspMg(OH)2=5.61 ×10

55、-12，Kb(NH3)=1.8×10-5，Mr(NH4Cl)=53.5。解 (1)混合后溶液中，c(MgCl2)=0.10 mol·L-1，c(NH3·H2O) =0.10 mol·L-1 cKb>20Kw, c/Kb>500OH- =IP=Mg2+OH-2=0.10×(1.3×10-3)2=1.7×10-7KspMg(OH)2，有沉淀生成(2)要使沉淀溶解，设需加入x g NH4Cl，则：OH-=7.5×10-6 mol·L- NH4+=0.24 mol·L-1x=0.24 mol

56、·L-1×(0.50L+0.50L)×53.5g· mol-1=12.8 gExercises1. 125.0 mL of 0.40 mol·L-1 propanic acid, HPr, is diluted to 500.0 mL. What will the final pH of the solution be? (Ka=1.3×10-5)Solution c(HPr)=0.10 mol·L-1, H3O+ =1.1×10-3 mol·L-1，pH=2.942. Ethylamine, CH3CH

57、2NH2, has a strong, pungent odor similar to that ammonia. Like ammonia, it is a base. A 0.10 mol·L-1 solution has a pH of 11.86. Calculate the Kb for the ethylamine, and find Ka for its conjugate acid, .Solution pH=11.86, pOH=14.00-11.86=2.14 OH-=7.2×10-3 mol·L-1Kb(CH3CH2NH2) = 3. Pivaic acid is a monoprotic weak acid. A 0.100 mol·L-1 solution of pivalic acid has a pH=3.00. What