中山大学无机化学第3章溶液与电力平衡习题及答案

第3章溶液与电力平衡一、选择题3-1在相同溫度下，和1％的尿素水溶液具有相同渗透压的葡萄糖溶液的浓度约为（）(A)2%

(B)3%

(C)4%

(D)5%答案：B

3-2测得人体血液的冰点降低值。已知。则在体温时的渗透压是（）（A）1776kPa（B）388kPa（C）776kPa（D）194kPa答案：C

3-3按照酸碱质子理论，下列物质中既可以作为酸，又可作为碱的是：（）(A)

(B)

(C)

(D)答案：

C3-4根据质子理论，下列水溶液中碱性最弱的是哪一个：（）(A)(B)(C)(D)答案：B3-5弱酸弱碱盐实际上是包含一种酸和一种碱的化合物，它的水解常数应该等于：（）(A)

(B)

(C)

(D)答案：

D3-6醋酸的，欲配制的醋酸与醋酸钠组成的缓冲溶液，其的比应为：（）(A)5：9

(B)18：10

(C)1：18

(D)1：36答案：A3-7已知，下列哪一对共轭酸碱混合物不能配制的缓冲溶液：（）(A)(B)(C)(A)、(B)都不行(D)答案：

A3-8现有100g溶液，其中含和，若逐滴加入溶液时，将出现的现象是（）：（）(A)先沉淀，另一后沉淀

(B)先沉淀，另一后沉淀

(C)仅可能出现沉淀

(D)仅可能出现沉淀答案：

A3-9把少量浓溶液加到饱和的溶液中，由此推断下列结论正确的是：（）(A)将使沉淀增多(B)将使的溶解度增大(C)使的溶解度降低(D)降低了的溶度积答案：

C3-10向含有及的溶液中逐滴加入，则：（）（）(A)首先析出沉淀(B)开始时两种沉淀同时析出，最终为沉淀(C)开始时两种沉淀同时析出，最终为沉淀(D)不在生成沉淀时，开始析出沉淀答案：

C3-11固体加到溶液中，大部分转化为，其原因是：（）(A)的半径比半径小(B)的氧化性比强(C)的溶解度比的小(D)远小于答案：

D二、计算题和问答题3-12实验测定，烟草中尼古丁由C、H、N元素组成，其原子数目比为，为了确定尼古丁的分子式，将496mg尼古丁溶于10.0g水中，在101.3kPa下测出其沸点为，试根据实验写出尼古丁的分子式。解：=100.17-100=0.17；=0.51。所以：=×mm=0.33设尼古丁的摩尔质量为M，则：m==150（约为摩尔质量的2倍）所以，尼古丁的分子式为。3-13101mg的胰岛素溶于10.0cm3水中,实验测定该溶液在25时的渗透压为4.34kPa，试求：eq\o\ac(○,1)1胰岛素分子量；eq\o\ac(○,2)2该溶液的蒸气压下降量（298K时饱和水蒸气压为3.17kPa）。解（1）=5.76×103（2）胰岛素溶液中胰岛素的摩尔分数3-14已知0.01HAc溶液的解离度为4.2％，试求HAc的电离常数，并计算溶液中的[H+],pH及0.1HAc的电离度。解：（1）根据HAc的电离方程式：电离开始时0.0100电离平衡时0.01－0.010.010.01（2）设0.1HAc的电离度为，则3-15某溶液中含有0.01和0.10，通于该溶液中是否会生成沉淀？（已知的，的）解：使完全沉淀需要的饱和溶液中所以通入后，能沉淀完全。当沉淀完全时，产生0.100.100.20对的离子积为所以不能生成沉淀。3-16一溶液中含有和，它们的浓度都是0.05，如果要求沉淀，需控制pH值为多少？（已知的，的）解：1）求沉淀完全的pH值，此时应小于10-5pOH=10.32pH=3.68（2）求开始沉淀时的pH值pOH=6.24pH=7.763-17所以要使沉淀完全，不沉淀，应控制pH值在3.68～7.76之间。取2.50g果糖（相对分子质量为180）溶解在100g乙醇中，乙醇的沸点升高了0.143，而某有机物2.00g溶于100g乙醇时，沸点升高了0.125。已知乙醇的，求：（1）该有机物的乙醇为多少？并与相比较得出什么结论？（2）在20，该有机物乙醇溶液的渗透压为多少？解：（1）首先计算乙醇的值，再计算有机物乙醇溶液的，再算它的。对于果糖溶液该有机物溶液质量摩尔浓度为有机物的乙醇溶液的凝固点下降为因，所以，测定时，更容易提高准确度。（2）当溶液很稀时，，所以20时，有机物乙醇溶液的渗透压为 3-18等重量的葡萄糖及甘油分别溶于100g水中，所得溶液的凝固点、沸点、渗透压是否相同？为什么？解：等重的葡萄糖及甘油分别溶于100g水中，所得溶液的凝固点、沸点、渗透压是不相同的。因为溶液的凝固点、沸点、渗透压与溶液的质量摩尔浓度有关，虽然葡萄糖与甘油的质量相同，但其摩尔质量不同，因此他们的质量摩尔浓度不同，所以其凝固点、沸点、渗透压不同。3-19解释以下事实：（1）海水鱼不能生活在淡水中。（2）医院给病人输液时，要仔细调节输液的浓度。（3）用盐腌制菜干时，会出水。（4）真空铸造冶炼金属时，“砂眼”会较常压下少。解：（1）海水的渗透压和淡水不同，海水可以产生一定的渗透压，长期生活在海水中的鱼，体内组织细胞的渗透压较大，一旦生活在淡水中，由于淡水的渗透压小于海水，淡水会通过细胞渗入组织细胞中，导致海水鱼死亡。（2）医生给病人输液时，要仔细调节输液的浓度，是要保证该浓度溶液所产生的渗透压与血液中红血球的渗透压一致。若输进液体的浓度过大，则红血球内分子将外渗，引起干瘪，若浓度较低，红血球就会被胀破，均可导致病人生命危险。（3）盐水渗透压大大高于腌菜细胞的渗透压，菜中水分外渗，故腌菜干时会出水，就形成了出水现象。（4）真空下气体的压力极低，溶于金属内的气体较易透出，金属内气体少，砂眼也少。3-20回答下列问题：（1）为什么在水溶液中不能存在？（2）配制和溶液，为什么不能用蒸馏水而用稀盐酸配制？（3）为什么硫酸铝和溶液混合立即产生气体？解：（1）因为是弱酸弱碱盐，在水中和都发生水解反应，且产物分别是沉淀和气体，离开平衡体系，试水解反应进行得很完全。（2）因为和都能发生水解反应，产生沉淀加入盐酸可以抑制盐的水解，得到澄清的、溶液。（3）因为和均强烈水解，二者相互促进，使水解反应进行的迅速而完全，因而二者混合后立即产生气体。总反应：二、计算题和问答题3-21下列哪种溶液具有缓冲作用？（1）含适量和的溶液？（2）1L水中加入0.01HAc和0.01的NaAc。（3）1L0.1HAc中加入1滴0.01的NaAc。解：（1）具有缓冲作用，因为溶液含有适量的缓冲对。而（2）、（3）则不具有缓冲作用，因为其中构成缓冲对的一种或两种物质都过少，加少量酸碱就耗尽，起不到作用。3-22回答下列问题：（1）下列溶液能否存在？为什么？eq\o\ac(○,1)1稀的饱和溶液eq\o\ac(○,2)2浓的不饱和溶液（2）把一小块放在的水中，另一小块冰放在的盐水中，各有什么现象？为什么？（3）在一密闭罩内，放在半杯纯水和半杯糖水，长时间放置会出现什么现象？为什么？（4）取相同质量的果糖和蔗糖晶体，分别溶于等量的水中组成溶液，该两溶液的凝固点都在以下，果糖溶液凝固点较蔗糖低，说明理由。（5）正常人体温为37，血液的渗透压在间，用于人体静脉输液的食盐水浓度为0.9％，葡萄糖为5％，为什么？（6）为什么正常情况下，植物的茎、叶、花瓣等都有一定的弹性？为什么施肥过多植物会枯死？（7）简述海水淡化的原理（常用蒸馏法和反渗透法）。（8）在一密闭罩内，放有浓度不同的两半杯糖水，长时间放置两杯溶液浓度各有何变化？为什么？（9）北方冬天吃梨前，先将冰梨放入凉水中浸泡一段时间，发现冰梨表面结了一层薄冰，而梨里边已经解冻了。这是什么道理？（10）为什么浮在水面上的冰山其中含盐极少？解：（1）都存在，对溶解度小的难溶盐，达到溶解平衡时，溶液中含溶质质量少，其溶液为饱和溶液，但属于稀溶液；对溶解度大的物质，即使未达到溶解平衡，溶液中含溶质量也大，其浓度也大。（2）冰放在水中，冰水共存，并不会熔化；冰放在盐水中，冰会熔化。原因是冰的凝固点，的冰水可以共存，但盐水的凝固点低于，的冰可以变成的水，冰熔化吸热，盐水温度降低，只要冰不是太多，温度降低不会使盐水结冰，故冰熔化。（3）纯水转入糖水中，理论上讲只要有足够的时间，水可以完全转移至糖水中。这是因为纯溶剂的蒸气压比难挥发非电解质稀溶液的蒸气压高，在同一温度下，罩内蒸气对纯水饱和而对糖水则为过饱和，蒸气必然在糖水表面凝结成水，故长时间放置，纯水可以完全转入糖水中。（4）凝固点降低是稀溶液的依数性之一，在稀溶液中，溶液的凝固点降低值与溶液的质量摩尔浓度成正比，相同质量的果糖和蔗糖溶解在相同量水中，其溶液的质量摩尔浓度是果糖溶液大于蔗糖溶液，故两者凝固点都在以下且果糖的凝固点更低。（5）静脉注射的一个原则就是保持血液细胞膜的两侧渗透压相等，0.9％的食盐水溶液的质量摩尔浓度为5％的葡萄糖溶液的质量摩尔浓度为二者均在人体渗透压范围内（一般认为，时血浆的渗透压为），所以输液用食盐水浓度为0.9％，葡萄糖输液浓度为5％。（6）正常情况下，土壤溶液的渗透压低于植物细胞的渗透压，土壤中水分通过细胞膜向植物的茎叶、花瓣渗透，使得它高于植物细胞的渗透压，这时细胞中水分向土壤中渗透，使植物失去水分而枯死。（7）蒸馏法是将海水加热蒸馏为蒸气而后凝结为液态水，从而除去海水中盐分而使海水淡化。反渗透法是用一个经久耐用的半透膜将海水和淡水隔开，在海水一边施加一定压力，这个压力比海水的渗透压大，从而发生海水中水向淡水一边渗透的反渗现象，从而得到淡水。（8）稀的变浓，浓的变稀。因为溶液的蒸气压对稀溶液饱和，但对浓溶液即为过饱和，所以水蒸气将在浓度大的一杯水的表面凝结成水，使水量增加，溶液浓度变小，相反原来稀的溶液溶剂不断蒸发，溶剂量减少，浓度变大。（9）因为梨内有大量的糖水溶液，根据冰点下降规律，冰梨就要从冰水中吸热而使梨表面的水因失热而结冰，梨内因吸收了热量而解冻了。（10）浮在海面上的冰山中含盐极少是因为海水中盐的浓度大于纯水，这导致海水较水的凝固点下降，不能在水的凝固点时结冰，故浮在海面上的冰山中含盐极少。3-23在氨水中分别加入下列物质，对氨水的电离常数、电解度及pH值有何影响。（1）（2）（3）（4）解：（1）：加入后不变，产生同离子效应，平衡逆向移动，减小，解离度减小，pH值减小。（2）：加入，对无影响，产生盐效应，电离度稍增大，pH值稍增大。（3）：加入稀释溶液，对无影响，解离度增大，。减小增大，总结果减小，pH值减小。（4）：加入后，增加了浓度，使解离度变小，但总结果增大，同样无影响，pH值稍增大。3-24固体能否溶于的盐酸溶液中？（已知）解：为，若溶于盐酸，生成平衡浓度（）0.1140.114但饱和浓度为，即，过多的以气体形式释放出来。已知，全溶解时需浓度为由，全溶解时按全溶解，溶液中剩余为计算表明能完全溶解。3-25混合溶液中含有和，问能否用溶液将和有效分离？（已知，）解：开始沉淀时需浓度为开始沉淀时需浓度为生成沉淀所需低，可见先生成沉淀，后生成沉淀。当开始生成沉淀时，溶液中浓度为即，开始沉淀时，尚未沉淀完全，因此不能用溶液将和有效分离。3-26在溶液中，加入氨水，是否能生成沉淀？如在上述溶液中先加固体，然后再加，是否还有生成？（已知）解：（1）所以有沉淀生成。（2）的物质的量混合溶液中含有和，往其中滴加溶液，哪种离子先沉淀？当另一离子开始沉淀时，第一种离子的浓度是多少？如果混合离子是和，情况又如何？（体积保持不变）。解：（1）：和属于同一组成类型的沉淀，由于，在和浓度相同的情况下，先生成沉淀。当开始生成沉淀时，需：此时有：当开始沉淀时，的浓度易很小