发布时间 : 星期日 文章无机及分析化学习题解答1更新完毕开始阅读
8.314?10?3?373T?ln1.51?40.60T?40.60?373 T = 385K
5-10某反25℃时K°=32，37℃时K°= 50.求37℃时该反应的ΔrGm°,ΔrHm°,ΔrSm°(设此温度范围内ΔrHm°为常数)
解： ∵ ln5032??H??38.314?10(310?298298?310)
5032 ∴ ?H??(8.314?10?3?298?310?ln)/(310?298)?28.56(kJ?mol?1)
ΔG°= - 8.314310- 333103ln50 = -10.08(kJ2mol-1) ∵ ΔG°=ΔH°- TΔS° ∴ ?S??(?H??G)?10T??3?(28.56?10.08)?103103?124.6(kJ?mol?1)
第七章 酸碱平衡
7-1 指出下列各酸的共轭碱：HAc， H2CO3，HCO3 ，H3PO4， H2PO4， NH4， H2S ，HS-
解：HAc—Ac-，H2CO3—HCO3-，HCO3- —CO32-，H3PO4—H2PO4-，H2PO4-—HPO42-， NH4—NH3，H2S—HS，HS -S。
7-2 指出下列各碱的共轭酸：Ac-， CO32- ，PO43-，HPO42- ，S2- ，NH3 ，CN-，OH-。 解：Ac —HAc，CO3—HCO3，PO4—HPO4，HPO4—H2PO4，S—HS，NH3—NH4，CN- —HCN， OH-— H2O。
7-3 根据下列反应，标出共轭酸碱对。
(1) H2O+H2O?H3O++OH-
(2) HAc+H2O?H3O+Ac-
(3) H3PO4+OH-?H2PO4-+H2O
(4)CN-+H2O?HCN+H2O
解： 酸—共轭碱 碱—共轭酸 （1） H2O—OH- H2O—H3O+ （2） HAc—Ac H2O—H3O （3）H3PO4—H2PO42- OH-—H2O
（4）H2O—OH- CN-——HCN
7-4 指出下列物质中的共轭酸、共轭碱，并按照强弱顺序排列起来：HAc，Ac-；NH4+，NH3；HF，F-；H3PO4，H2PO4-；H2S，HS-。
解：共轭酸、共轭碱强弱的排列顺序为：
共轭酸：H3PO4＞HF＞HAc＞H2S＞NH4+
共轭碱：H2PO4＜F＜Ac＜HS＜NH3
7-5已知下列各酸的pKa和弱碱的pKb值，求它们的共轭碱和共轭酸的pKb和pKa
（1）HCN pKa=9.31 (2) NH4 pKa=9.25 (3) HCOOH pKa=3.75 (4) 苯胺 pKb=9.34 解：因为Ka·Kb = Kw 所以pKa+ pKb= pKw.=14
(1) Kb = 14 – 9.31 = 4.69 (2) Kb = 14 – 9.25 = 4.75 (3) Kb = 14 – 3.75 = 10.25 (4) Ka = 14 – 9.34 = 4.66
13
+
2-----
+
-2--3-2-2--2--+
+
--2---+
7-6 计算0.10mol?L甲酸（HCOOH）溶液的pH值及其离解度。 解：查表Ka=1.77×10
c/K＞500 c(H+)=0.10?1.77?10?4=4.21×10-3 pH=-lg4.21×10-3=2.38 α =
Kac?1.77?100.1?4-1
-4
= 4.21×10-4
7-7 什么叫同离子效应和盐效应？它们对弱酸弱碱的离解度有何影响？
解：（1）在弱酸或弱碱溶液中，加入含有相同离子的易溶物质，使弱酸或弱碱的离解度减小的现象称为同离子效应。此效应使离解平衡向反应方向移动。
（2）在弱酸或弱碱溶液中，加入不含有相同离子的易溶物质，使弱酸或弱碱的离
解度略有增加的现象称为盐效应。此效应使离解平衡向离解的方向移动。
7-8在纯水中加入少量酸或碱，水的pH值是否改变？水的离子积常数是否改变？
答：在纯水中加入少量酸或碱，水的pH值要改变，但水的离子积常数不改变。 7-9计算下列溶液的pH值
（1）0.05 mol?L HCl (2)0.10 mol?L CH2ClCOOH （3）0.10 mol?L-1 NH3?H2O (4)0.10 mol?L-1 CH3COOH （5）0.20 mol?L-1 Na2CO3 (6)0.50 mol?L-1 NaHCO3 （7）0.10 mol?L NH4Ac (8)0.20 mol?L Na2HPO4 解：（1）0.05mol·L-1 HCl pH = -lg0.05 = 1.3 （2）0.10mol·L CH2ClCOOH Ka = 1.4×10
CH2ClCOOH = CH2ClCOO- + H+ 平： 0.1-x x x Ka?x2-1-1
-1-1
-1-3
0.1?x?1.4?10?3 x = 1.4×10 - 1.4×10x
2-4-3
∵ c/K < 500, 所以不能用近似公式计算，解一元二次方程， x??1.4?10?3?(1.4?102?3)?4?1.4?102?4?0.0112(mol?L?1)
pH = -lg0.0112 = 1.95
（3）0.10mol·L-1NH3·H2O Kb = 1.77×10-5 c/K > 500, c(OH?)?0.10?1.77?10?5?1.33?10?3(mol?L?1)
pOH = -lg1.33×10-3=2.88 pH = 14 – 2.88 = 11.12 （4）0.10mol·L-1HAc Ka = 1.76×10-5 c/K > 500, c(H?)?0.10?1.76?10?5?1.33?10?3(mol?L?1)
pH = -lg1.33×10-3=2.88
-1-4
（5）0.20mol·LNa2CO3 Kb1 = Kw /Ka2 = 1.78×10 c/Kb1 > 500 c(OH?)?0.20?1.78?10?4?5.97?10?3(mol?L?1)
pOH = -lg5.97×10-3 = 2.22 pH = 14 – 2.22 = 11.78 （6）0.50mol·L-1NaHCO3 Ka1 =4.30×10-7 Ka2 = 5.61×10-11
14
c(H?)?Ka1?Ka2?4.30?10?7?5.61?10?11?4.9?10?9(mol?L?1)
pH = -lg4.9×10-9 = 8.31
-1-5-5
（7）0.10mol·LNH4Ac HAc 的Ka = 1.76×10，NH3·H2O 的Kb = 1.77×10 c(H?)?Kw?KaKb?10?14?1.76?10?5?51.77?10?9.944?10?8(mol?L?1)
p H = -lg9.944×10-8 = 7.00
-1-8-13
（8）0.20mol·LNa2HPO4 Ka2 = 6.23×10 ，Ka3 = 2.2×10 ， c(H?)?Ka2?Ka3?6.23?10?8?2.2?10?13?1.17?10?10(mol?L)
p H = 9.95
-1+-2-7-10计算室温下饱和CO2水溶液（即0.04 mol?L）中c(H)，c(HCO3)，c(CO3)。
解：H2CO3?H++HCO3- Ka1=4.30×10-7 HCO3-?H++CO3- Ka2=5.61×10-11
?Ka1＞＞Ka2 ca/Ka1＞500
c(H?)?c(HCO2-
?3)?-11
c?Ka1?-1
0.04?4.30?10?7?1.31?10?4(mol·L-1)
c(CO3)≈Ka2=5.61×10(mol·L)
7-11何谓缓冲溶液？举例说明缓冲溶液的作用原理。
答：能够抵抗少量酸、碱或加水稀释，而本身pH值基本保持不变的溶液，称为缓冲溶液。
7-12 欲配制pH=3的缓冲溶液，有下列三组共轭酸碱对（1）HCOOH-HCOO- (2)HAc-Ac- (3)NH4+-NH3问选哪组较为合适？
解：配制pH = 3的缓冲溶液，选HCOOH—HCOO-最合适，因为HCOOH的pKa = 3.75，与所需的pH值最接近。
7-13往100ml 0.10mol?L-1 HAc溶液中，加入50ml 0.10 mol?L-1NaOH溶液，求此混合液的pH值。
解： HAc + NaOH = NaAc + H2O
初（mol）：100×0.10 50×0.10 平 (mol)： 50×0.10 50×0.10
ca= cb=
5100?505100?50cacb??130130(mol·L-1) (mol·L-1)
1pH=pKa-lg
?4.75?lg30?4.75 1307-14配制pH = 10.0的缓冲溶液，如用500mL0.10mol·L-1 NH3·H2O溶液，问需加入0.10 mol·L-1HCl溶液多少毫升？，或加入固体NH4Cl多少克（假设体积不变）？ 解：设需加入0.10 mol·L-1HCl 溶液x毫升， NH3·H2O + HCl = NH4Cl + H2O
15
生成NH4Cl的浓度 = 0.10x /(500+x) (mol·L)
剩余NH3·H2O的浓度 = （0.10×500 – 0.10x）/ (500+x) (mol·L) pOH = 14-10 = 4 4?4.75?lg50?0.1x0.1x-1
-1
0.10(500?x)/(500?x)0.10x/(500?x)?4.75?lg50?0.1x0.1x
?5.62 x = 75.5(mL) 设需加入NH4Cl 的浓度为y mol·L，
-1
0.1 4?4.75?lg0.1 ?5.62 y = 0.018(mol/L)
yy 需加入固体NH4Cl = 0.018×0.5×53.5 = 0.48(g) 9-1 已知Ag2CrO4的溶解度为4.74g·L，求其溶度积Ksp
解：Ag2CrO4的溶解度Ｓ＝ 4.74 / 331.74 = 0.0143 (mol/L)， Ksp = 4s3 = 4×(0.0143)3 = 1.17×10-5 (题给条件有错)
9-2 已知Ca(OH)2的Ksp=5.5×10-6,计算其饱和溶液的pH值。 解：S?-3-1
Ksp4?35.5?104-2
?6?1.11?10-
?2(mol/L)
c(OH)= 2S = 2.22×10(mol/L) pOH= 1.65 pH = 12.35
9-3 根据Ksp值计算下列各难溶电解质的溶解度：（1）Mg(OH)2在纯水中，（2）Mg(OH)2
在0.01 mol·L-1 MgCl2溶液中，（3）CaF2在pH=2的溶液中。
解：(1)S?3Ksp4?35.61?104?12?1.12?10?4 (mol·L-1)
(2)设Mg(OH)2在0.01 mol·L-1 MgCl2溶液中的溶解度为S
Mg(OH)2?Mg2??2OH
?0.1+S 2S
2-12
Ksp=(S+0.01)(2S)=5.61×10∵S+0.01≈0.01 ∴S=1.18×10-5 (mol·L-1)
+2+
(3) CaF2+2H?Ca+2HF Kj=
22c(Ca2?2)?c(HF)?2c(H)1.46?10(3.53?10-1
?10?4?c(F)c(F)2?2??KspKa2
s?(2s)(10?2)?)2 s≈3.08×10-3(mol·L-1)
9-4 欲从0.002 mol·LPb(NO3)2溶液中产生Pb(OH)2沉淀，问溶液的pH至少为多少？
2+
解：c(Pb) = 0.002 mol/L， c(Pb2+)c2(OH-)> Ksp才能产生Pb(OH)2沉淀。 c(OH)> Ksp／c(Pb) c(OH)> 1.42×10/0.002 = 7.1×10
c(OH)> 2.66×10(mol/L) pOH < 8.58 pH > 5.42
9-5下列溶液中能否产生沉淀？（1）0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液与0.01 mol·L-1 Na2CO3
溶液等体积混合，（2）0.05 mol· L-1 MgCl2溶液与0.1 mol·L-1氨水等体积混合，（3）在0.1
-1 -1 -1
mol·LHAc和0.1 mol·LFeCl2混合溶液中通入H2S达饱和（约0.1mol·L）。
16
--9
2
-2+
2
--20
-18