3作业题解(第3章 电解质溶液).ppt

1、第三章 电解质溶液 1.解： （1） HSO4- H+ + SO42- 平衡浓度 / moldm-3 0.0010-x 0.0010+x x,所以不能作近似计算。 x2+0.011x-10-5=0 解一元二次方程得：x=8.4410-4 (2) c(OH-)=0.010moldm-3,moldm-3,pH=12.00,(3) K(HAc)=1.7610-5,(4) 已知K(NH3H2O)=1.7710-5,2、 解： NH3H2O NH4+OH-,2、,3、,解： HCN H+ + CN- 起始浓度/ moldm-3 0.10 0 0 平衡浓度/ moldm-3 0.10-0.100.010%

2、 0.100.010% 0.100.010%,4、,4、解： HA = H+ + A- 起始浓度 / moldm-3 0.10 0 0 平衡浓度/ moldm-3 0.10-1.7 10-3 1.7 10-3 1.7 10-3,Ka =,c (H+) c (A-),c (HA),=,(1.7 103)2,0.10- 1.7 10-3,= 2.9 10-5, = (1.7 10-3 /0.10 )100% = 1.7%,5. 解: (1) 稀释前: HCOOH H+ + HCOO- 起始浓度 / moldm-3 0.010 0 0 平衡浓度/ moldm-3 0.010-x x x,解一元二次方

3、程得： x=1.2410-3 moldm-3 pH=-lg(1.2410-3 )=2.91 = (1.2410-3 )/0.010 100%=12.4%,c/Ka=0.010/(1.7710-4)=56.5500 0.010-x不能近似为0.010，即不能用近似计算c(H+)=(cKa)0.5,解: (2) 稀释后: HCOOH浓度变为0.010 50/100=0.0050 moldm-3 HCOOH H+ + HCOO- 起始浓度 / moldm-3 0.0050 0 0 平衡浓度/ moldm-3 0.0050-x x x,解一元二次方程得： x=8.5610-4 moldm-3 pH=-

4、lg(8.5610-4 )=3.07 = (8.5610-4 )/0.0050 100%=17.1% 结论：稀释后，解离度增大，但H+浓度减小。,6. 解： H3PO4的Ka1=7.5210-3， Ka2=6.2310-8， Ka3=2.210-13， H3PO4 H+ + H2PO4- 起始浓度 / moldm-3 0.10 0 0 平衡浓度/ moldm-3 0.10-x x x,x2+7.5210-3x-7.52 10-4=0 解得：x=2.39 10-2 moldm-3 pH=-lg(2.3910-2 )=1.62,c/Ka1=0.10/(7.5210-3)=13.3500 不能近似计

5、算,H2PO4- H+ + HPO42- 平衡浓度/ moldm-3 2.3910-2 2.3910-2 y,7、,解、（1）缓冲溶液 pH = 14 pKb + lg,cb,cs,9.0 = 14 - 4.75 + lg(0.10/cs) cs = 0.178 moldm-3 M(NH4Cl)=53.49 m = 0.178 1 53.49 = 9.5 克,(2) 由于同离子效应，减小,8.,解：方法1：先反应：HA+KOH=KA+H2O c(HA)=0.1030/100=0.030 moldm-3 c(A-)=0.1020/100=0.020 moldm-3 HA H+ + A- 平衡浓度

6、/ moldm-3 0.030 10-5.25 0.020,方法2：利用缓冲溶液pH值计算公式：,9.,10. 解: (1),(2)c(Ac-)=0.735-0.10=0.635 moldm-3 c(HAc)=0.078+0.10=0.178 moldm-3,pH=5.30-5.72=-0.42 即pH值降低了0.42。,11、,解：c(NH3) = 0.155/(10+5) = 0.05moldm-3 M (NH4)2SO4) = 132.1 c (NH4)2SO4) =2 (0.495/132.1) / (1510-3) = 0.50moldm-3 pH = 14-pKb + lg (cb

7、/cs) = 14 - 4.75 +lg(0.05/0.50) = 8.25 Ksp(Mn(OH)2) = 1.910-13 Q = c(Mn2+) c2(OH-) = (0.0015 10)/15 1014 - 8.252 = 3.16 10-15 Ksp(Mn(OH)2) = 1.910-13 所以，不会产生Mn(OH)2沉淀,12(1)、解: NH3H2O + HCl = NH4Cl + H2O 平衡浓度/moldm-3 0.1(20-10)/30 (0.110)/30 c(NH3H2O)= 0.1(20-10)/(20+10) = 0.033moldm-3 c(NH4+) = 0.11

8、0/(20+10) = 0.033 moldm-3 此体系是缓冲体系 pH = 14- pKb +lg c(NH3H2O)/ c(NH4+) = 14- 4.75 + lg(0.33/0.33) = 9.25,12 、(2) 解: NH3H2O + HCl = NH4Cl + H2O 平衡浓度/moldm-3 (0.120)/40 c(NH3H2O)= 0.1(20-20)/(20+20) = 0 moldm-3 c(NH4+) = 0.120/(20+20) = 0.05 moldm-3 此体系是NH4Cl的水解体系,由于NH4Cl是强酸弱碱盐,所以溶液现酸性, pH 7 （3)解: NH3

9、H2O + HCl = NH4Cl + H2O 平衡浓度/moldm-3 (0.110)/50 c(HCl)= 0.110/(30+20) = 0.02 moldm-3 此体系是HCl体系,由于HCl是强酸,所以溶液现酸性, pH = lg0.02 =1 .7,13. 解：质子酸：HCl，HCN，H2S，NH4+，HS- 质子碱：NH3，Cl-，H2S，CN-，HS- 共轭酸碱对：HCl Cl-， HCN CN-， H2S HS-， NH4+ NH3 14. 解：(1) CO32- HCO3- ， H2O H3O+ ， HPO42 H2PO4- ，S2- HS- (2) H3PO4 H2PO4

10、-，HAc Ac- ， HNO2 NO2- ， Cu(H2O)42+ Cu(H2O)3(OH)+,15.解: (1) Ksp(PbI2)=1.3910-8 PbI2 Pb2+ + 2I- 平衡浓度/ moldm-3 s 2s Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-) =s (2s)2=4s3= 1.3910-8 s= 1.5110-3 moldm-3 (2) PbI2 Pb2+ + 2I- 平衡浓度/ moldm-3 s 2s+0.010 Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-) =s (2s+0.010)2= 1.3910-8 ， 因s 很小 2s+0.010 0.010 s=

11、1.3910-4 moldm-3,(3) PbI2 Pb2+ + 2I- 平衡浓度/ moldm-3 s+0.010 2s Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-) = (s+0.010) (2s)2= 1.3910-8 ， 因s 很小， s+0.010 0.010 s= 5.8910-4 moldm-3,16. 解：Ksp(AgCl)=1.5610-10，Ksp(Ag2SO4)=1.410-5 AgCl Ag+ + Cl- 平衡浓度/ moldm-3 s s Ksp(AgCl)=c(Ag+ )c(Cl-)=s2= 1.5610-10 s= 1.2510-5 moldm-3 Ag2SO4

12、 2Ag+ + SO42- 平衡浓度/ moldm-3 s s Ksp(Ag2SO4 )=c2(Ag+ )c(SO42-)=(2s)2s=4s3= 1.410-5 s= 1.5210-2 moldm-3 Ag2SO4 在水中的溶解度比AgCl大。,17、 解: KspMn(OH)2=1.910-13 ,c(Mn2+) = 0.10 moldm-3 Mn(OH)2 (s) = Mn2+(aq) + 2OH-(aq) 根据溶度积规则,溶液中Q KspMn(OH)2 ,不产生沉淀. Q = c(Mn2+) c2(OH-) = 0.10 c2(OH-) KspMn(OH)2 = 1.910-13 c

13、(OH-) 1.3810-6 mol dm-3 缓冲体系: c(OH-) = Kb,c(NH3),c(NH4+),1.3810-6 = 1.7610-5 1/2(1.010-2)/ c(NH4+) c(NH4+) = 0.0644 mol dm-3 M(NH4Cl) = 53.49 m(NH4Cl) = 0.064420010-353.49 = 0.69 (克),18、 解: 查表得, Ksp(Ag2CrO4)=910-12; Ksp(PbCrO4)=1.7710-14; Ksp(BaCrO4)=1.610-10,求沉淀各离子所需的沉淀剂离子CrO42-的最小浓度. Ag2CrO4; c1(C

14、rO42-) = Ksp(Ag2CrO4) / c2(Ag+) = 910-12 / (0.10)2 = 9.010-10 moldm-3 PbCrO4; c2(CrO42-) = Ksp(PbCrO4) / c (Pb2+) = 1.7710-14 / (0.10) = 1.7710-13 moldm-3 BaCrO4; c3(CrO42-) = Ksp(BaCrO4) / c (Ba2+) = 1.610-10 / (0.10) = 1.610-9 moldm-3 比较各沉淀生成所要求的最低浓度可知,生成沉淀的顺序为 PbCrO4 Ag2CrO4 BaCrO4,19、解：Ksp(PbSO4

15、)=1.0610-8，Ksp(Ag2SO4)=1.410-5 先计算沉淀Pb2+ 、 Ag+所需SO42-的最低浓度： PbSO4: c1(SO42-)= Ksp(PbSO4)/c(Pb2+) = 1.0610-8/0.15= 7.110-8 moldm-3 Ag2SO4 : c2(SO42-)= Ksp(Ag2SO4)/c(Pb2+) = 1.410-5/0.202= 3.510-4 moldm-3 c1(SO42-) c2(SO42-) PbSO4先沉淀。 当Ag2SO4开始沉淀时： c(Pb2+)= Ksp(PbSO4)/ c2(SO42-) = 1.0610-8/ 3.510-4 =

16、3.010-5 moldm-3,20. 解：Ksp(Ag2CrO4)=910-12，Ksp(AgOH)=1.5210-8 生成Ag2CrO4沉淀时加入的Ag+浓度：,不先生成AgOH沉淀，则c1(Ag+)-lg(5.07 10-4)=3.29 pH=14-pOH14-3.29 =10.71,21、 (1) Ag2CrO4(s) 2Ag+ + CrO42-.(1) AgCl (s) = Ag+ + Cl-.(2) (1) - 2 (2) 得: Ag2CrO4(s) + 2Cl- = 2AgCl(s) + CrO42- K = K 1 / (K 2 )2 = Ksp(Ag2CrO4) / Ksp(

17、AgCl)2 = (9 10-12) / (1.56 10-10)2 = 3.7 108,21、 (2) Mg(OH)2(s) = Mg2+ + 2OH-(a) NH3H2O = NH4+ + OH- .(b) 2 (b), Mg(OH)2(s) + 2NH4+ = Mg2+ + 2NH3H2O K = K a / (K b )2 = KspMg(OH)2) / Kb(NH3H2O)2 = (1.810-11)/(1.7710-5)2 = 5.710-2,21、(3) ZnS (s) = Zn2+ + S2-.(a) CuS(s) = Cu2+ + S2-.(b) (a)-(b) ZnS (s) + Cu2+ = CuS (s) + Z