普通化学习题与解答(第三章).pdf

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1、.第三章第三章 水化学与水污染水化学与水污染1.1.是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号）”号）（1）两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的 pH，则这两种酸的浓度（moldm3）相同。（-）（2）0.10moldm3NaCN溶液的 pH 比相同浓度的NaF溶液的 pH 要大，这表明CN的Kb值比F的Kb值大。（+）（3）有一由HAcAc组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc)c(Ac)，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。（-）（4）PbI2和CaCO3的溶度积均近似为 10-9，从而可知在它们的饱和溶液中，前者的Pb2浓度与后者的C

2、a2浓度近似相等。（-）MgCO3的溶度积均为Ks 6.82106，（5）这意味着所有含有固体MgCO3的溶液中，c(Mg2)c(CO32)，而且c(Mg2)c(CO32)6.82106。（-）2 2、选择题（将所有正确答案的标号填入空格内）选择题（将所有正确答案的标号填入空格内）（1）往 1dm30.10moldm3HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解，会发生的情况是（a）HAc的值增大（b）HAc的值减小（c）溶液的 pH 值增大（d）溶液的 pH 值减小（2）设氨水的浓度为 c，若将其稀释 1 倍，则溶液中c(OH)为（）11cc/2（d）2c（a）2（b）2Kbc（c）Kbbcb

3、c）c c（3）下列各种物质的溶液浓度均为0.01moldm3，按它们的渗透压递减的顺序排列正确的是（）（a）HAc NaCl C6H12O6CaCl2（b）C6H12O6 HAc NaCl CaCl2c c精品.（c）CaCl2 NaCl HAc C6H12O6（d）CaCl2 HAc C6H12O6 NaCl（4）设AgCl在水中，在0.01moldm3CaCl2中，在0.01moldm3NaCl中，以及在 0.05moldm3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2和s3，这些量之间对的正确关系是（）（a）s0 s1 s2 s3（b）s0 s2 s1 s3（c）s0 s1 s2 s3（

4、d）s0 s2 s3 s1（5）下列固体物质在同浓度Na2S2O3溶液中溶解度（以 1dm3溶液中Na2S2O3能溶解该物质的物质的量计）最大的是（）（a）Ag2S（b）AgBr（c）AgCl（d）AgIb bc c3 3、填空题填空题在下列各系统中，各加入约1.00gNH4Cl固体，并使其溶解，对所指定的性质（定性地）影响如何？并简单指明原因。（1）10.0cm30.10moldm3HCl溶液（pH）不变（2）10.0cm30.10moldm3NH3水溶液（氨在水溶液中的解离度）减小（3）10.0cm3纯水（pH）变小（4）10.0cm3带有PbCl2沉淀的饱和溶液（PbCl2的溶解度）降低

5、4 4、将下列水溶液按其凝固点的高低顺序排列为（6）（4）（5）（7）（2）（1）（3）（1）1molkg1NaCl；（2）1molkg1C6H12O6；（3）1molkg1H2SO4；（4）0.1molkg1CH3COOH；（5）0.1molkg1NaCl；（6）0.1molkg1C6H12O6；（7）0.1molkg1CaCl25 5、对极稀的同浓度溶液来说，MgSO4的摩尔电导率差不多是NaCl摩尔电导率的两倍。而凝固点下降却大致相同，试解释之。解：解：MgSO4与NaCl均为AB型强电解质，故其凝固点下降大致相同。但MgSO4解2离后生成的Mg2和SO4带2价电荷，而NaCl解离后生成

6、的Na和Cl带1价电荷，故两者的摩尔电导率不同。精品.6 6、海水中盐的总浓度为 0.60moldm3（以质量分数计约为 3.5%）。若均以主要组分NaCl计，试估算海水开始结冰的温度和沸腾的温度，以及在25时用反渗透法提取纯水所需要的最低压力（设海水中盐的总浓度若以质量摩尔浓度 m 表示时也近似为 0.60mlkg1）。解：解：又Tfp kfpm 1.853K kgmol120.60molkg1 2.2K故海水开始结冰的温度为 0.02.22.2。Tbp kbpm 0.515K kgmol120.60molkg1 0.62K故海水沸腾的温度为 100.00+0.62100.62 cRT 20

7、.60moldm3103dm3m38.314Pam3mol1K1298.15K 3.0106Pa 3.0MPa故 25时用反渗透法提取纯水所需的最低压力为 3.0MPa。7 7、利用水蒸发器提高卧室的湿度。卧室温度为 25，体积为 3.0 104dm3：假设开始时室内空气完全干燥，也没有潮气从室内选出。（假设水蒸气符合理想气体行为。）（1）问需使多少克水蒸发才能确保室内空气为水蒸气所饱和（25时水蒸气压3.2kPa）？（2）如果将 800g 水放人蒸发器中，室内最终的水蒸气压力是多少？（3）如果将 400g 水放入蒸发器中，室内最终的水蒸气压力是多少？解：解：（1）假设室内水蒸气符合理想气体行

8、为pV niRT imiRTMipVM3.2103Pa3.0104m318g mol1iimi 700gRT8.314Pam3mol1K1298K（2）从（1）可知，25时 700g 水蒸发即可使室内空气为水蒸气所饱和，所以放入 800g 水，室内最终水蒸气压力仍为 3.2kPa。（3）400g 水放入蒸发器中，室内水蒸气压力为3.2kPa 400g1.8kPa700g精品.8 8、（1）写出下列各物质的共扼酸：（a）CO32（b）HS（c）H2O（d）HPO42（e）NH3（f）S2（2）写出下列各种物质的共扼碱（a）H3PO4（b）HAc（c）HS（d）HNO2（e）HClO（f）H2CO

9、3解：解：（1）质子碱共轭酸（2）质子碱共轭酸H3PO4H2PO4CO32HSH2SH2OH3O2HPO4NH3NH4S2HCO3H2PO4HSHAcAcHSS2HNO2NO2HClOClOH2CO3HCO39 9、在某温度下 0.10moldm3氢氰酸（HCN）溶液的解离度为 0.007，试求在该温度时HCN的解离常数。解：解：因为 0.007%很小，可采用近似计算所以Ka c2 0.10(0.007%)2 4.91010即该温度时，HCN 的解离常数是4.91010。1010、计算 0.050moldm3次氯酸（HClO）溶液中的H浓度和次氯酸的解离度。解解：HClO的Ka 2.95108

10、ceq(H)Kac 2.951080.050moldm3 3.8105moldm3c0为物质的起始浓度。ceq(H)3.8105moldm3 0.076%c00.050moldm31111、已知氨水溶液的浓度为 0.20moldm3。（1）求该溶液中的OH的浓度、pH 和氨的解离度。（2）在上述溶液中加入NH4Cl晶体，使其溶解后NH4Cl的浓度为 0.20moldm3。求所得溶液的OH的浓度、pH 和氨的解离度。（3）比较上述（1）、（2）两小题的计算结果，说明了什么？解：解：NH3的Kb1.77105精品.（1）ceq(OH)Kbc 1.771050.20moldm31.9103moldm

11、3pH 14 pOH 14(lg1.9 103)11.3ceq(OH)1.9103moldm3 0.95%3c00.20moldmNH3(aq)H2O(l)NH4(aq)OH(aq)（2）溶液中存在下列溶解平衡：eqceq(NH4)ceq(OH)Kbceq(NH3)ceq(NH3)0.205c(OH)Kbeq(1.7710)moldm31.77105moldm3c(NH4)0.20pH 14 pOH 14 lg1.77 105 9.3ceq(OH)下降。ceq(OH)1.77105moldm3 0.009%c00.20moldm3（3）通过计算说明，同离子效应可大大降低弱酸在溶液中的离解度，因

12、而1212、试计算 25时 0.10moldm3H3PO4溶液中H的浓度和溶液的 PH（提示：在 0.10moldm3酸溶液中，当Ka104时，不能应用稀释定律近似计算)。解：解：H3PO4是中强酸，Ka1 7.52103104，故不能应用稀释定律近似计算其中平衡时的H浓度。又H3PO4为三元酸，在水溶液中逐级解离，但Ka1 6.25108较小，故ceq(H)可按一级解离平衡作近似计算。设0.10mol dm3H3PO4溶液中H的平衡浓度为xmoldm3，则H3PO4(aq)H(aq)H2PO4(aq)平衡时浓度/mol dm30.10 xxx求解得：x 2.4102ceq(H)ceq(H2P

13、O4)x23Ka1 7.5210ceq(H3PO4)0.10 x即ceq(H)2.4102mol dm3pH lg2.41021.6精品.1313、利用书末附录的数据（不进行具体计算）将下列化合物的 0.10moldm3溶液按 pH 增大的顺序排列之。（1）HAc*（2）NaAc（3）H2SO4（4）NH3*（5）NH4Cl（6）NH4Ac解：解：pH 的由小到大的顺序为（3）H2SO4，（1）HAc，（5）NH4Cl，（6）NH4Ac，（2）NaAc，（4）NH31414、取 50.0cm30.100moldm3某一元弱酸溶液，与 20.0cm30.100moldm3KOH溶液混合，将混合溶

14、液稀释至 100cm3，测得此溶液的 pH 为 5.25。求此一元弱酸的解离常数。解：解：混合溶液总体积为 100cm3，则某一元弱酸 HA 的浓度为：0.100mol dm350.0cm3/100cm3 0.050mol dm3KOH 的浓度为：0.100moldm320.0cm3/100cm3 0.020moldm3一元弱酸 HA 与 KOH 中和后，HA 过量，组成HAA缓冲溶液，其中，ceq(HA)(0.050 0.020)mol dm3 0.030mol dm3ceq(A)0.020mol dm3已知pH 5.25 lgceq(H)/cceq(H)5.62106mol dm3ceq(

15、H)ceq(A)66Ka(HA)5.62100.020/0.030 3.710ceq(HA)氨 的 水 溶液，逐 步 加 入1515、在 烧 杯 中 盛 放20.00cm30.100moldm30.100moldm3HCl溶液。试计算：（1）当加入 10.00cm3HCl后，混合液的 pH；（2）当加入 20.00cm3HCl后，混合液的 pH；（3）当加入 30.00cm3HCl后，混合液的 pH；解：解：（1）20.00cm30.100mol dm3NH3与10.00cm30.100mol dm3HCl混合中和后，NH3过量，反应又生成了NH4Cl，所以组成NH4 NH3缓冲溶液。ceq(

16、NH4)0.10010.00/30.00c(H)Kaeq(5.651010)moldm3 5.651010moldm3c(NH3)0.10010.00/30.00eqpH lgceq(H)lg5.65 1010 9.25（2）20.00cm30.100mol dm3NH3与20.00cm30.100mol dm3HCl混合，等量中和，生成NH4，其浓度为：c(NH4)0.100mol dm320.00cm3/(20.00 20.00)cm3 0.0500mol dm3精品.ceq(H)Kac 5.6510100.500moldm3 5.32106moldm3pH lgceq(H)lg5.32

17、106 5.27（3）20.00cm30.100mol dm3NH3与30.00cm30.100mol dm3HCl混合中和后，HCl过量，HCl的浓度为：(30.00 20.00)cm3c(HCl)0.100mol dm 0.0200mol dm33(30.00 20.00)cm3pH lgceq(H)lg0.0200 1.701616、现有 1.0dm3由HF和F组成的缓冲溶液。试计算：（1）当该缓冲溶液中含有 0.10molHF和 0.30 molNaF 时，其 pH 等于多少？*（2）往（1）缓冲溶液中加入 0.40gNaOH(s)，并使其完全溶解（没溶解后溶液的总体积仍为 1.0dm

18、3）。问该溶液的 pH 等于多少？（3）当缓冲溶液的 pH=3.15 时，ceq(HF)和ceq(F)的比值为多少？解：解：（1）缓冲溶液的 pH 计算：ceq(H)Kaceq(HF)/ceq(F)(3.531040.10/0.30)mol dm31.2104mol dm3pH lgceq(H)lg1.2 104 3.92（2）加入 0.40g 固体 NaOH，相当于 NaOH 的物质的量：n(NaOH)0.40g/40g mol1 0.010molNaOH 与 HF 反应，HF 过量，并生成 NaF，两者的浓度为：ceq(HF)(0.10 0.010)mol dm3 0.09mol dm3c

19、eq(F)(0.30 0.010)mol dm3 0.31mol dm3ceq(H)Kaceq(HF)/ceq(F)(3.531040.09/0.31)mol dm31104mol dm3pH lgceq(H)lg1104 4.0（3）当溶液 pH3.5 时：pH pKalgceq(HF)/ceq(F)3.15 3.45lgceq(HF)/ceq(F)lgceq(HF)/ceq(F)0.30ceq(HF)/ceq(F)2.01717、现有 125 cm31.0moldm3NaAc溶液，欲配制 250cm3pH 为 5.0 的缓冲溶液，需加入 6.0moldm3HAc溶液的体积多少立方厘米？解：

20、解：HAcAc缓冲溶液中，已知 pH5.0，pKa 4.75，设需加HAc溶液的体积为x。精品.5.0 4.75lg6.0 x/2501.0125/250pH pKalgceq(HAc)/ceq(Ac)V(HAc)x 12cm31818、判断下列反应进行的方向，并作简单说明（设备反应物质的浓度均为1moldm3）(1)Cu(NH3)4 Zn2Zn(NH3)4Cu2(2)PbCO3(s)S2 PbS(s)CO3222222解解：（1）Cu(NH3)4 Zn2Zn(NH3)4Cu2逆向进行。因属同类型的配离 子，Ki(Cu(NH3)4)4.781014；Ki(Zn(NH3)4)3.481010，2

21、Ki(Cu(NH3)4)Ki(Zn(NH3)4)，即Zn(NH3)4更不稳定，因此反应逆向反应逆向进行进行。2（2）PbCO3(s)S2 PbS(s)CO3，正向进行。因属同类型的难溶电解质，222Ks(PbS)9.041029；Ks(PbCO3)1.82108，Ks(PbS)Ks(PbCO3)，即PbS更难溶，因此反应正向进行反应正向进行。1919、根据PbI2的溶度积，计算（在 25时）：（1）PbI2在水中的溶解度（moldm3）；（2）PbI2饱和溶液中Pb2和I 离子的浓度；（3）PbI2在 0.010moldm3KI的饱和溶液中Pb2离子的浓度；（4）PbI2在 0.010mold

22、m3Pb(NO3)2溶液中的溶解度（moldm3）。解解：（1）设PbI2在水中的溶解度为 s（以mol dm3为单位），则根据PbI2(s)eq2eqPb2(aq)2I(aq)2可得ceq(Pb2)sceq(I)2sKs(PbI2)c(Pb)c(I)s4s2 4s3s 3Ks/4 38.49109/4moldm31.29103moldm3（2）ceq(Pb2)s 1.29103mol dm3ceq(I)2s 2.58103mol dm3（3）在0.010moldm3KI溶液中，c(I)0.010mol dm3Ks(PbI2)ceq(Pb2)0.01028.49109ceq(Pb2)8.510

23、5mol dm3（4）在0.010moldm3Pb(NO3)2溶液中，c(Pb2)0.010mol dm3精品.Ks(PbI2)0.010c(I)8.49109eq2ceq(I)9.24104mol dm3精品.此时PbI2的溶解度为4.6104moldm32020、应用标准热力学数据计算 298.15K 时AgCl的溶度积常数。解解：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)fGm(298K)/kJ mol1-109.78977.107-131.26rGm77.107(131.26)(109.789)kJ mol155.64kJ mol1rGm55.64103J mol1lnKs 22.4511

24、RT8.314J molK298.15KKs1.7810102121、将Pb(NO3)2溶液与NaCl溶液混合，设混合液中Pb(NO3)2的浓度为0.20moldm3问：（1）当在混合溶液中Cl的浓度等于 5.0104moldm3时，是否有沉淀生成？（2）当混合溶液中Cl的浓度多大时，开始生成沉淀？（3）当混合溶液中Cl的浓度为 6.010-2moldm3时，残留于溶液中Pb2的浓度为多少？解解：（1）PbCl2(s)Pb2(aq)2Cl(aq)eq22eq2由于Q c(Pb2)c(Cl)0.20(5.0104)2 5.0108所以Q Ks，无沉淀生成无沉淀生成。（2）Ks(PbCl2)c(P

25、b)c(Cl)1.17105ceq(Cl)Ks(PbCl2)/ceq(Pb2)1.17105/0.20moldm37.6103moldm32即当c(Cl)7.6103mol dm3时，开始生成沉淀。（3）c(Pb)Ks(PbCl2)/c(Cl)(1.17105)/(6.0102)2moldm3eq2eq 3.3103moldm3即当混合溶液中Cl的浓度为6.0102moldm3时，残留于溶液中Pb2的浓度为3.3103moldm3。2222、若加入F来净化水，使F在水中的质量分数为 1.010-4。问往含Ca2浓度为 2.010-4moldm3的水中按上述情况加入F时，是否会产生沉淀?解解：因

26、溶液中各离子浓度很低，溶液的密度可近似地以水的密度计。加入的F使溶液中F浓度为：c(F)1.0104%1000gdm3/19g mol1 5.3105mol dm3精品.Q c(Ca)c(F)2.0104(5.3105)25.6101322因Ks(CaF2)1.461010 Q，故不会生成不会生成CaF2沉淀沉淀。2323、工业废水的排放标准规定Cd2降到 0.10mg dm3以下即可排放。若用加消石灰中和沉淀法除去Cd2，按理论上计算，废水溶液中的 pH 至少应为多少？解解：根据工业废水排放标准，要求废水中：c(Cd2）0.10103gdm3/112gmol18.9107moldm3为使Q

27、Ks以生成Cd(OH)2沉淀，需使c(OH)KsCd(OH)2/c(Cd2)5.271015/8.9107moldm3=7.7105moldm3pOH lg7.7105 4.1即废水中的 pH 值应是：pH 14 pOH 144.1 9.92424、某电镀公司将含CN废水排入河流。环保监察人员发现，每排放一次氰化物，该段河水的BOD就上升 3.0mg dm3。假设反应为52CN(aq)O2(g)2H(aq)2CO2(aq)N2(g)H2O2求CN在该段河水中的浓度（moldm3）。（提示：BOD即生化需氧量，指水中有机物出微生物作用进行生物氧化，在定期间内所消耗溶解氧的量。）解解：根据反应式，每排放 1molCN，需耗O21.25mol（即 40.0gO2），因 BOD 的值增加3.0moldm3，所以CN在河水中增加的浓度为：(3.0 103gO2/dm3)/(40.0gO2/mol)7.5105mol dm3如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！精品