酸碱理论、电离平衡、沉淀溶解平衡习题

1、酸碱理论、电离平衡、沉淀溶解平衡习题 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 mmoll-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h3po4溶液的浓度。(2)naoh和h3po4以2：1体积混合

2、，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 mmoll-1，即 2c(nah2po4)= 200 mmoll-1 c(nah2po4)= 0.10 moll-1 根据c(nah2po4)推出混合前c(naoh)= 0.20 moll-1，c(h3po4)= 0.20 moll-1 (2) 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)

3、 + 2h2o(aq) 由于混合前c(naoh)= 0.20 moll-1，c(h3po4)=0.20 moll-1，混合后溶液只含有na2hpo4，浓度为 c(na2hpo4)= (2/3)0.20 moll-1 因此溶液的渗透浓度为3(2/3)0.201000 mmoll-1=400 mmoll-1 由于混合溶液只含有na2hpo4两性物质， ph=(pka2 + pka3)/2=(7.21+12.32)/2=9.76 例3-2 在0.100 moll-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

4、度为0.100 moll-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=h3oa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 haha?ka+ ha，则用=h3o+/c(ha)和h3o+=计算溶液的ho和解离度。注意：计算加3 a?入固体naa后的a-和ha时，要用简化处理，否则计算很烦琐，且没有必要。 解 (1) 0.100 moll-1ha溶液的解离度为1.32%，溶液解离平衡时， h3o+=a-=1.33%0.100 moll-1=1.3210-3 moll-1 ?32则 k

5、a =h3oa?(1.32?10)=1.7410-5 ha0.100(2)当加入naa后，ha的解离按下式进行 ha(aq) + h2o(l)初始/moll-1 0.100 h3o+(aq) + a-(aq) 平衡时/moll-1 0.100-h3o+0.100 h3o+ 0.100+h3o+0.100 ha?ka0.100?1.74?10?5-5 h3o=l-1 ?mol?l?1=1.7410 mol?a0.100+ =h3o+/ha = 1.7410-5 moll-1/0.100 moll-1 =1.7410-4 = 0.0174 % 例3-3 有一固体混合物，仅由nah2po4和na2h

6、po4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 kkgmol-1。 分析 （1）由溶液的凝固点为-0.651，再根据tf=kfic，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

7、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=kfic= m(2 y1.91?y?3?)kf =0.651k 120.0141.9解得 y=1.20g nah2po4为 1.91g -1.20g = 0.71g 1.20g120.0g?mol?1则 c(nah2po4)=l-1 ? 0.100 mol 0.100l0.71g141.9g

8、?mol?1c(na2hpo4)= 0.050 moll-1 0.100l h 2 po4-(aq) h3o+(aq) + hpo42-(aq) 2-?h3o?hpoho?0.05043ka2 = ?-h2po40.100ph= - lgh3o+ = - lg(2 ka2)=6.91 （2）溶液的渗透浓度为： 2 c (nah2po4) + 3c (na2hpo4) =350 mmoll-1 例 3-4 已知某一弱酸ha的ka=2.010-4 （1）计算c (ha)=0.20 moll-1溶液的ph值。 （2）向上述溶液加入等体积等浓度的nh3h2o溶液，此时溶液的ph等于多少？已知kb (n

9、h3h2o)= 1.810-5 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nh3h2o，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） c0.20 500，cka20kw ?4ka2.0?102.0?10?4?0.20mol?l?1 = 6.310-3 moll-1 ph=2.20 h3o+=ka?c(ha)? （2）ha(aq) + nh3h2o(aq) = nh4a(aq) + h2o(l) 反应后，溶液只有nh4a，是两性物质，则 ph= 11kw(pka?pka)?lgka(ha)?lg=

10、6.48 22kb(nh3)例 3-5 在含有0.0100 moll-1 i-和0.0100 moll-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。 解 ksp(agcl)1.7710-10、ksp (agi)8.5210-17， agcl

11、开始沉淀时所需的ag+最低浓度： ag + ksp(agcl)cl?1.77?10?10l-1 ?mol?l?11.7710-8 mol 0.0100agi开始沉淀时所需的ag+最低浓度： ag + ksp(agi)i?8.52?10?17l-1 ?mol?l?18.5210-15 mol 0.0100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+1.7710-8 moll-1时，agcl开始沉淀，此时溶液中剩余的i-浓度为： 8.52?10?17il-1 ?mol?l?14.8110-9 mol?8ag1.

12、77?10- ksp(agi)学生自测题 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 =0.1moll-1)和10ml hac溶液(c =0.1moll-1)所需naoh溶液(c =0.1moll-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

13、正确答案的标号选出） top 1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 d4.0103 e4.010-3 2已知 hcooh在25时的酸解离平衡常数ka = 1.810-4，则其共轭碱hcoo-的kb为（ ） a1.810-4 b1.810-18 c5.610-11 d5.6103 e1.810-10 3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

14、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 e28.0 5在nh3的水解平衡nh3(aq) + h2o(l) 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 top 1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

15、子效应使其溶解度 （7） ，而其盐效应使其溶解度 （8） 。 四、问答题 top 1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 top 1. 已知某酸h3a的ka1=10-4、 ka2=10-7 、ka3=10-11。 （1）计算0.1 moll-1 h3a 水溶液的ph、h2a-、ha2-、a3-. （2）0.20 moll-1 h3a溶液与0.10 moll-1的naoh溶液等体积混