第五六章 电离，沉淀溶解平衡习题及答案

第7章 电离平衡和沉淀平衡习题参考答案

7.1根据酸碱质子理论，写出下列分子或离子的共轭酸的化学式：

2-?2??SO24；S；HPO4；HSO4；NH3

答： SO4 S2- HPO4 HSO4 NH3

共轭酸 HSO4 HS- H2PO4 H2SO4 NH4 7.2 写出下列各分子或离子的共轭碱的化学式：

??NH?4；H2S；H2SO4；H2PO4；HSO4

???2?2?? NH4 H2S H2SO4 H2PO4 HSO4 答：共轭碱 NH3 HS- HSO4 HPO4 SO4 7.3 根据质子理论，下列分子或离子哪些是酸？哪些是碱？哪些既是酸又是碱？

-2??HS-；CO3；H2PO?4；NH3；H2S；HAc;OH；H2O；NO2。

?2?2????答：酸：H2S HAc

碱：CO3 NH3 OH- NO2 （水溶液中） 既是酸又是碱:HS-、H2PO4、H2O 在液氨中：2NH3（l） NH3既是酸，又是碱。

7.4 将下列酸按酸强度从大到小的顺序排列：

H3O+；HClO4；HNO3；H2O；[Al(H2O)6]3+

答：酸强度顺序：

3+HClO4＞HNO3＞H3O+＞[Al（H2O）6]＞H2O

?2??NH2+NH4

??7.5 将下列碱按碱的强度从大到小的顺序排列：

- ?2?S2-（Kb约为为10-15）、OH-、NH3、PO34、CO3、Ac、

答：碱强度顺序：

S2-＞OH-＞PO4＞CO3＞NH3＞AC-

7.6 下列物质中那些能作为HCl、H2SO4、HClO4的区分溶剂？

NH3、H2O、NaOH、甲醇、乙酸

答：甲醇与乙酸可作为HCl、H2SO4及HClO4的区分溶剂。 7.7 计算下列溶液的[H+]和[OH-]：

（1）25.00g NaOH溶解于400 mL水中； （2）50.0 mL 0.500 mol·L-1 HCl稀释至175mL;

1

3?2?（3）30ml 2.5mol·L-1 KOH稀释至120 mL; （4）4.5×10-4mol·L-1 Ba(OH)2

解：（1）[OH-]= 25.00÷40.00÷0.400 = 1.56mol·l-1

[H+] = 1.00×10-14÷1.56 = 0.647×10-14 = 6.47×10-15(mol·l-1) （2）0.500×50.0 = 175x， x=[H+]= 0.143(mol·l-1) [OH-]= 1.00×10-14÷0.143 = 6.99×10-14(mol·l-1) （3）2.5×30= 120x， [OH-]= 0.625(mol·l-1) [H+] = 1.0×10-14÷[OH-] = 1.6×10-14(mol·l-1) （4）[OH-]= 4.5×10-4×2 = 9.0×10-4 mol·l-1 [OH-]=1.0×10-14/9.0×10-4 = 1.1×10-11 mol·l-1

7.8 写出下列离子水解反应的离子方程式：

-3+2??CO3；HPO24；F；[Fe(H2O)6]

解：CO3+H2O HCO3+ OH- HPO4+ H2O H2PO4+ OH- F-+ H2O HF+ OH-

[Fe(H2O)6]3++H2O [Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+ HCO3、HPO4及[Fe(H2O)5(OH)]2+还可再水解（略） 7.9 按其水溶液是酸性、中性还是碱性，将下列盐分类。

KCN；NaNO3;FeCl3;NH4NO3;Al2(SO-4)3;CuSO4;NH4Ac;Na2CO3;NaHCO3 答：酸性：FeCl3、NH4NO3、Al(SO4)3、CuSO4

碱性：KCN、Na2CO3、NaHCO3 中性：NaNO3、NH4Ac

7.10 计算下列溶液的pH值和水解度

（1）0.02 mol·L-1 NH4Cl （2）0.1 mol·L-1KCN 解：（1）0.02 mol·l-1的NH4Cl

[H+]=（KWc/Kb）1/2 = (1.0×10-14×0.02/1.8×10-5)1/2 = 3.3×10-6(mol·l-1) PH = 5.48

h = (KW/Kb×c = (1.0×10-14/1.8×10-5×0.02 = 1.66×10-4 h = 1.66×10-2%

?2??2??2? 2

（2）0.1 mol·l-1 KCN

(OH-) = (KW×c/Ka)1/2 = (1.0×10-14×0.1/6.2×10-10 = 3.16×10-3(mol·l-1) h = (Kw/Ka×C)1/2 = (OH-)/0.1 = 3.16×10-2 即：h = 3.16%

7.11 0.01 mol·L-1 HAc溶液的解离度为4.2%，求HAc的电离常数和该溶液的[H+]。

解：HAC H+ + Ac- c-cα cα cα

Ka(HAC) = c2α2/c(1-α) = Cα2 (α＜5%＝ ∴Ka = [0.01×(0.042)2]/1 =

(H+) = (Ac) = 0.01×4.2% = 4.2×10-4

7.12 （1）溶液中起始含有的NaAc的物质的量是HAc的10倍，下述反应开始时朝哪个方向自发进行？

Ac-(aq) + H2O

pH如何计算？

（2）将（1）中NaAc与HAc分别换成NaCN和HCN，其余相同，反应方向如何？列出用起始浓度及其它浓度求平衡浓度的关系式。

解：Kh = Kw/Ka = 1.0×10-14/1.76×10-5 = 5.7×10-10 Jc = 10-7×(1/10) = 10-8

Jc ＞Kh ∴开始时反应自发向左进行。体系显酸性。 即HAc+H2O H3O++Ac

体系中的[H+] = Ka×[C(HAc)]/CNaAc 即：PH = PKa- lg[C(HAc)/C(NaAc)] （2）HCN+H2O H3O++CN- 起始Jc = 10-7×10/1 = 10-6 Jc＞Ka(HCN)

∴反应自发向左进行，即： CN-+H2O HCN+OH- Kh= Kw/Ka = [OH-][HCN]/[CN]

由于溶液中起始有NaCN和HCN，平衡时浓度 [CN-]= C(NaCN)；[HCN] = C(HCN)

∴[OH-] = Kh×C(NaCN)/C(HCN)；[H+] = Ka×(C(HCN)/C(NaCN)

3

??HAc(aq) + OH-(aq)

7.13 求0.2 mol·L-1氢氰酸HCN的解离度。

解：α = [Ka[HCN]/C]1/2 = [6.2×10-10/0.2 = 311/2×10-5 = 5.57×10-5 即：α= 5.57×10-3%

7.14 某弱酸HA，0.015 mol·L-1时解离度为0.80%，浓度为0.10 mol·L-1时电离度是多少？

解：同一种弱酸，浓度变化时，Ka不变， ∴有：C1α

21 = C2α

22

220.015×0.00802 = 0.10×α

∴α2 = (0.015×0.00802/0.10)1/2 = 0.0031 即: α2 = 0.31%

7.15 实验测得某氨水的pH=11.26，计算该氨水的浓度。

解：PH=11.26 则POH = 2.74 [OH-]1.82×10-3

[OH-]2 = KbC，C = (OH-)2/Kb = 10-2.742/1.76×10-5 = 0.19(mol·l-1)

×

7.16 在氨水中分别加入下列各物质，对氨水的电离常数、解离度

及溶液的pH有何影响？

（1）NH4Cl； （2）NaCl； （3）H2O； （4）NaOH

解：在NH3·H2O中分别加入

NH4Cl NaCl H2O

NaOH

Ka 不变 不变 不变 不变

α(NH3·H2O) 变小 变大 变大 变小

PH 变小 变大 变小 变大

7.17 在HAc溶液中分别加入少量NaAc、HCl及NaOH，HAc的解离度各有何变化？加水稀释又如何？试从化学平衡移动原理说明。

解：（1）HAc的解离度依次变小、变小、变大。 （2）加水时，又增大。

4

2?7.18计算室温下饱和CO2水溶液（即0.04mol·L-1的H2CO3溶液）中的[H+]、[HCO-3]及[CO3]。

解：0.04 mol·l-1H2CO3

[H+] = (K1×C(H2CO3)1/2 = (4.3×10-7×0.04)1/2 = 1.3×10-4 (mol·l-1) [HCO3-] = [H+]

(CO3) = Ka2 = 5.61×10-11

7.19 欲使H2S饱和溶液中[S2-]=1.0×10-18 mol·L-1，该溶液的pH值应为多大？

解：H2S = 2H++S2- K1 = 1.3×10-7，K2 = 7.1×10-15 K1K2 = [S2-][H+]2/[H2S] [H+] = [K1K2(H2S)/(S2-)]1/2

∴(H+) = (9.23×10-22×0.1/1.0×10-18)1/2 = (9.23×10-23/1.0×10-18)1/2 = 9.61×0-3 PH = 2.02

7.20 要配制pH为5.00的缓冲溶液，需称取多少克NaAc·3H2O固体溶解于300mL0.5 mol·L-1

醋酸中？

解：PH = PKa-lg(C酸/C盐) ∴lg(C酸/C盐) = PKa-PH = 4.75-5=-0.25 N酸/N盐 = C酸/C盐 = 0.562，∴N盐 = 266.9(mol·l-1) M(NaAc3H2O )= 136×266.9×10-3 = 36.3(克)

7.21 欲配制pH=3的缓冲溶液。现有下列物质，选择哪种合适？

（1）HCOOH Ka=1.8×10-4 （2）HAc Ka=1.76×10-5 （3）NH3 Kb=1.77×10-5

解： HCOOH HAc NH3 PKa(或PKb) 3.74 4.75 4.75

据PH = PKa±1，或(14-PKb) ±1，选HCOOH较合适。因为PH=3，在PK±1范围内。 7.22

解：HAc的总物质的量为0.20×20 = 4.0(mmol)

加入NAOH的物质量为：0.20×20.00，即4.0mmol时，生成的NaAc 4.0mmol CNaOH = 0.1 mol·l-1

即：[OH-] = (Kw×C/Ka)1/2 = [(1.0×10-14) ×0.1/1.76×10-5]1/2 PH = 8.9

当加NaOH过量 0.03×0.20 = 0.01mol

2? 5

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