普通化学习题答案高等教育出版社.docx
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普通化学习题答案高等教育出版社
三水化学与水污染
1.是非题(对的在括号内填“十”号,错的填“—”号)
(1)两种分子酸
HX溶液和HY溶液有同样的
pH值,则这两种酸的浓度(
mol·dm-3)相同。
(
)
(2)0.10mol·dm-3NaCN溶液的pH值比相同浓度的
NaF溶液的pH值要大,这表明CN-的Kb值比
-
F的Kb值要大。
(
)
(3)有一由HAc
Ac组成的缓冲溶液,若溶液中
C(HAc)
C(Ac
),则该缓冲溶液抵抗外来酸的
能力大于抵抗外来碱的能力。
(
)
(4)PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9,从而可知在他们的饱和溶液中前者的
Pb2+的浓度与后者
的Ca2+的浓度近似相等。
(
)
(5)MgCO3溶度积Ksp=6.82×10
-6,这意味着所有含有
MgCO3
溶液中,c(Mg2
c(CO3
2
),而且
c(Mg2)c(CO3
2)
6.82106mol2
dm6
(
)
答案:
(1-)同样pH,表示ceq(H+)相等,而ceq(H
)
KaC
(2+)pH大表示ceq(OH-)大,而ceq(OH)
KbC
(3-)酸浓度大对碱的缓冲能力强。
即加同量的碱
pH增大的值小于加同量的酸
pH减小的值
(4-)不是同类型的难溶电解质不能直接比较,要通过计算具体分析。
(5-)c(Mg2
c(CO3
2)不正确的。
原因是:
CO32-水解使Mg2+与CO3
2不相等,另外含有
MgCO3
溶液中也可以有
MgCl2或Na2CO3等。
c(Mg2)
c(CO3
2
)
6.82
106mol2dm
6成立的条件必须是
MgCO3的饱和溶液。
2.选择题(将正确答案的标号填入空格内)
(1)往1dm30.10mol
dm3HAc
溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解,会发生的情况
是
。
答案:
bcg
(a)HAc的α值增大
(b)HAc的α值减少
(c)溶液的pH值增大
(d)溶液的pH值减小
(e)HAc的Ka值增大
(f)HAc的Ka值减少
(g)HAc的Ka值不变
(2)设氨水的浓度为
c,若将其稀释
1倍,则溶液中
-
。
答案:
c
c(OH)为
(a)
1c
(b)
1
Kb
c
(c)
Kb
c/2
(d)2c
2
2
(3)下列各种物质的溶液浓度均为
0.01molkg
1,按它们的渗透压递减的顺序排列
。
答案:
c(Π=cRT)
(a)HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2
(b)C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2
1
(c)CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6
(d)CaCl2-HAc-C6H12O6-NaCl
(4)设AgCl在水中,在0.01mol·dm-3
CaCl2中,在0.01mol·dm-3
NaCl中以及在0.05mol·dm-
3AgNO3中的溶解度分别为sO、s1、s2和s3,这些量之间的正确关系是
。
答案:
b(同离子
效应使s减小,同离子浓度越大,
s减小的越多)
(a)sO>s1>s2>s3
(b)sO>s2>s1>s3
(c)sO>s1=s2>s3
(d)sO>s2>s3>s1
(5)下列物质在同浓度Na2S2O3溶液中溶解度(以
最大的是。
答案:
c(Ks最大的)
(a)Ag2S(b)AgBr(c)AgCl
3.填空题
1dm3Na2S2O3溶液中能溶解该物质的物质的量计)
(d)AgI
在下列系统中,各加入约
1.00gNH4Cl固体并使其溶解,对所指定的性质(定性地)影响如何?
并简
单指出原因。
(1)10.0cm30.10mol·dm-3HCl溶液pH值
。
答案:
基本不变,原溶液是强酸,NH4+的解离忽略
不计。
-3
。
答案:
减小
(2)10.0cm30.10mol·dm
NH3水溶液(氨在水溶液中的解离度)
(3)10.0cm3纯水(pH值)
。
答案:
减小,
NH4+是弱酸
(4)10.0cm3带有PbCl2沉淀的饱和溶液(
PbCl2的溶解度)
。
答案:
减小,同离子效应。
4.将下列溶液按其凝固点的高低顺序排列为
____________________。
(1)1mol.kg-1NaCl
(2)1mol.kg-1C6H12O6
(3)1mol.kg-1H2SO4
(4)0.1mol.kg-1CH3COOH(5)0.1mol.kg-1NaCl
(6)0.1mol.kg-1C6H12O6
(7)0.1mol.kg-1CaCl2
答案:
溶液中微粒浓度大的凝固点降低的多
凝固点降低的顺序是
6457213
考虑到难电离、弱电解质和不同类型的强电解质的区别。
5.对极稀的同浓度溶液来说,
MgSO4的摩尔电导率差不多是
NaCl摩尔电导率的两倍。
而凝固点下降
却大致相同,试解释之。
答案:
极稀溶液来说完全电离。
凝固点下降与离子浓度有关,而电导率与单位体积溶液中离子所带电
荷有关。
同浓度MgSO4与NaCl离子浓度相等而电荷不等。
6.海水中盐的总浓度约为
0.6mol.dm-3(以质量分数计约为
3.5%)。
若均以主要组分NaCl计,试估算海
水开始结冰的温度和沸腾温度,以及在250C时用反渗透法提取纯水所需的最低压力(设海水中盐的总浓度若以质量摩尔浓度m表示时也近似为0.6mol.kg-1)。
答案:
查数据
水的kbp=0.515K.kg.mol-1
kfp=1.853K.kg.mol-1
-1
NaCl是强电解质微粒浓度是2×0.6mol.kg
沸点上升
Tbp=kbpm=0.515×2×0.6=0.618K
凝固点下降Tfp=kfpm=1.853×2×0.6=2.22K
渗透压Π=cRT=2×0.6mol.dm-3×103dm3.m-3×8.314Pa.m3.mol-1.K-1×298.15K
=2.974×106Pa=2.974MPa反渗透法提取纯水所需的最低压力是2.974MPa
7.利用水蒸发器提高卧室的湿度.卧室温度为250C,体积为3.0×104dm3。
假设开始时室内空气完全干燥,也没有潮气从室内逸出。
(假设水蒸气符合理想气体行为)
(1)问须使多少克水蒸气才能确保室内空气为水蒸气所饱和(
25
0
)?
C时水蒸气压=3.2kPa
(2)如果将800g水放入蒸发器中,室内最终的水蒸气压力是多少?
(3)如果将400g水放入蒸发器中,室内最终的水蒸气压力是多少?
2
答案:
据理想气体状态方程PV=nRT
(1)m=18×n=18×(3.2×103×3.0×104/1000)÷(8.314×298.15)=697.1g
(2)P=nRT/V=(800÷18)×8.314×298.15÷30=3672Pa>3.2kPa(饱和蒸气压)
所以室内最终的水蒸气压力是饱和蒸气压3.2kPa
(3)P=nRT/V=(400÷18)×8.314×298.15÷30=1836Pa=1.8kPa
8.
(1)写出下列各种物质的共轭酸:
(a)CO32
(b)HS
(c)H2O
(d)HPO42
(e)NH3
(f)S2
答案:
HCO
-
H2S
H3O+
-
NH4
+
-
3
H2PO4
HS
(2)写出下列各物质的共轭碱:
(a)
H3PO4
(
b
)HAc
(c)HS
(d)HNO
2
(e)HClO
(
f
)
2
3
HCO
答案:
H2PO4
-
Ac-
S2-
NO2
-
ClO-
HCO3
-
9.在某温度下
0.1mol.dm-3氢氰酸(HCN)溶液的解离度为
0.010%,试求在该温度时
HCN的解离常数。
答案:
HCN(aq)
=
H++
-
CN
平衡浓度
0.1-0.1
×0.01%0.1×0.01%
0.1×0.01%
Ka=(0.1×0.01%)2/(0.1-0.1
×0.01%)=1.0
×10-9
(该题可直接利用公式
Ka=cα2计算,但要理解公式的使用条件)
10.计算0.050mol.dm-3
次氯酸(HClO)溶液中的H+和次氯酸的的解离度.
HClO(aq)
=
H++
-
ClO
平衡浓度
0.050-x
x
x
解离度=x/0.050
查数据Ka=2.95×10
-8
2
2
当Ka很小
(c-x≈c)
=x/(0.050-x)≈x/0.050
c(H+)≈
KaC(Ka很小c/Ka>500时酸的解离可忽略不计
可以直接利用公式)
c(H+)≈
2.95108
0.05=3.85×10
-5
mol.dm-3
解离度=3.85×10-5/0.050=0.077%
11.已知氨水溶液的浓度为
0.20mol.dm-3。
(1)求该溶液中OH-的浓度、pH和氨的解离度。
(2)在上述溶液中加入
NHCl晶体,使其溶解后
NHCl的浓度为0.20mol.dm
-3
。
求所得溶液的
-
的浓
OH
4
4
度、pH和氨的解离度。
(3)比较上述
(1)、
(2)两小题的计算结果,说明了什么?
答案:
NH3·H2O=
NH4
+(aq)
+
OH-(aq)
已知Kb=1.77×10-5
(1)平衡浓度
0.20-x
x
x
(x<<0.2)
c(OH-)=1.77
105
0.20
=1.88×10-3
mol.dm-3
pH=14-pOH=14+lg1.88×10-3=11.3
氨的解离度=1.88×10-3/0.2=0.94%
NH3·H2O=
NH4+(aq)
+OH-(aq)
已知Kb=1.77×10-5
(2)平衡浓度
0.20-y
0.20+y
y
(y<<0.2)
c(OH-)=y=1.77×10-5
pH=14-pOH=14+lg1.77×10-5=9.25
氨的解离度=1.77×10-5/0.2=0.009%
(3)比较
(1)
(2)计算结果可知,由于同离子效应使平衡左移
解离度大大降低.
0
-3
H
+
的浓度和溶液
3-
浓度。
12.试计算25C时0.10mol.dmH3PO4溶液中
pH,计算PO4
3
答案:
磷酸
Ka1、Ka2
和Ka3分别为
7.52×10-3(250C)6.25×10-8(250C)2..2×10-13(180C)由于
Ka1>>Ka2>>Ka3所以溶液中的
H+主要来自第一步解离.
设磷酸三步解离出的
H+浓度分别是x
y
z则x>>y>>z
平衡时溶液中各离子浓度
H3PO4=H+
+
-
H2PO4
其中x+y+z≈x
0.10-x
x+y+z
x-y
x-y≈x
-
+
+
2-
H2PO4=H
HPO4
y-z≈y
x-y
x+y+z
y-z
2-
=H
+
+
3-
HPO4
PO4
y-z
x+y+z
z
Ka1=x2/(0.10-x)
Ka2=xy/x=y
Ka3=xz/y
代入相应数据解得
c(H+)=x=2.7×10-2mol.dm-3pH=1.6
c(HPO4
2-)=y=Ka2=6.25×10-8mol.dm-3
c(PO43-)=z=Ka3Ka2/c(H+)=5.1×10-19mol.dm-3
13.利用书末附录中的数据
(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
答案:
pH由小到大的顺序为
(3)
(1)
(5)
(6)
(2)(4)
原因是
强酸弱酸
弱酸
弱酸+弱减
弱减
弱碱
Ka
(1)>Ka(5)
Kb
(2) c(H+)=2c KC 1014 a KbC 3 -3 某一元弱酸溶液,与 20.0cm 3 -3 14.取50.0cm0.10mol·dm 0.100mol·dmKOH溶液混合,将混合溶液稀 释至100cm3,测得此溶液的 pH值为5.25。 求此一元弱酸的解离常数。 答案: 某一元弱酸HA与KOH发生反应 HA+KOH=KA+H 2O 稀释后所得溶液是弱酸 HA(c=0.1×(50-20)/100=0.03mol.dm -3)与其共轭碱A-(c=0.1×20/100=0.03mol.dm-3) 所组成的缓冲溶液 直接利用缓冲溶液 pH计算公式pH pKa lg c(酸) c(碱) pka=5.25+lg(0.03/0.02)=5.42 Ka=10-5.42=3.80×10-6 15.在烧杯中盛放20.00cm30.100mol·dm-3 氨的水溶液,逐步加入 0.10mol·dm-3HCl溶液。 试计算: (1)当加入10cm3HCl后,混合液的 pH值; (2)当加入20cm3HCl后,混合液的 pH值; (3)当加入30cm3HCl后,混合液的 pH值。 答案: (1)加入10.00cm3HCl后所得溶液为浓度相等的 NH +—NH 4 3 pH=pKa=14-pKb=9.25 (2)当加入20.00cm 3HCl后,所得溶液为 c(NH+)=0.0500mol.dm-3的弱酸溶液 4 C(H) KaC [1014 10 5]0.05 5.3 106 pH=-lg(5.3 ×10-6)=5.27 1.77 (3)当加入30.00cm 3HCl后过量HCl的浓度为c=O.I×1/5=0.02 + 弱酸解离出的H忽略 pH=-lg(0.02)=1.7 16.现有1.0dm3由HF和F-组成的缓冲溶液。 试计算: 4 (1)当缓冲溶液中含有0.10molHF和0.30molNaF时,溶液pH; (2)往 (1)缓冲溶液中加入 0.40gNaOH(s),使其完全溶解(溶液总体积仍为 1.0dm3),问该溶液pH 是多少? (3)当缓冲溶液pH=3.15时,ceq(HF)与ceq(F-)的比值为多少? 答案: 利用缓冲溶液 pH计算公式pH pKa lgc eq ( 酸
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- 普通 化学 习题 答案 高等教育出版社