1、大學基礎化學課后習題解答第一章溶液和膠體溶液第二章化學熱力學基礎2-1什么是狀態函數？它有什么重要特點？2-2什么叫熱力學能、烙、嫡和自由能？符號H、S、G、？H、？S、？G、AfH：、AcH：、AfG：、ArH：、S：、4S：、&G：各代表什么意義？2-3什么是自由能判據？其應用條件是什么？2-4判斷下列說法是否正確，并說明理由。(1)指定單質的AfG：、/：、S：皆為零。(2) 298.15K時，反應02(g)+S(g)=SO2(g)的©：、ArH：、.$：分別等于SO2(g)的AfG：、AfH：、Smo(3) ArG：0的反應必能自發進行。2-5298.15K和標準狀態

2、下，HgO在開口容器中加熱分解，若吸熱22.7J可形成Hg(l)50.10g,求該反應的,H:。若在密閉的容器中反應，生成同樣量的Hg(l)需吸熱多少？解：HgO=Hg(l)+1/2O2(g)A8-1_-1,H：=22.7X200.6/50.1=90.89kJ：ol-Qv=Qp-nRT=89.65kJmol2-6隨溫度升高，反應(1):2M(s)+O2(g)=2MO(s)和反應(2):2C(s)+O2(g)=2CO(g)的摩爾吉布斯自由能升高的為(1,降低的為(2,因此，金屬氧化物MO被硫還原反應2MO(s)+C(s)=M(s)+CO(g)在高溫條件下正向自發。2-7熱力學第一定律說明熱力學能

3、變化與熱和功的關系。此關系只適用于：A.理想氣體；B.封閉系統；C.孤立系統；D.敞開系統2-8純液體在其正常沸點時氣化，該過程中增大的量是：A.蒸氣壓；B.汽化熱；C.嫡；D.吉布斯自由能2-9在298K時，反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),A,H：v0則標準狀態下該反應A.任何溫度下均自發進行；B.任何溫度下均不能自發進行；C.高溫自發；D.低溫自發2-10298K,標準狀態下，1.00g金屬鎂在定壓條件下完全燃燒生成MgO(s),放熱24.7J。則dH：(MgO,298K)等干600.21kJ：ol-1。已知M(Mg)=24.3g.：ol-1。2-11已知298.15K和標準

4、狀態下解：rH：=-(1)+(2)=157.32kJ：ol-1-2-12已知298.15K和標準狀態下-1(1) Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C02(g)i,H：=-24.77kJ：ol-_,.0_-1(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)：rHm=-52.19kJmol_一/.e一一-1(3)Fe3O4+CO(g)=FeO(s)+CO2(g)：rHm=-39.01kJmo卜求(4)Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)的&Hmm。解：ArH：=(3)X2+(2)-(1)X3+6=-9.32kJmol-12-13甘氨酸二肽

5、的氧化反應為C4H8N2O3(s)+302(g)=H2NCONH2(s)+3CO2(g)+2H20(1)已知4Hm(H2NCONH2,s)=-333.17kJmol-1,Ah：(C4H8N2O3,s)=-745.25kJmol-1。計算：(1) 298.15K時，甘氨酸二肽氧化反應的標準摩爾次含變ArH；=-1340.15kJmol：1。(2) 298.15K和標準狀態下，1g固體甘氨酸二肽氧化時放熱多少？10.15kJg-1.,0.一.e2-14由&Hm的數據計算下列反應在298.15K和標準狀態下的&Hm。._,一8-1(1)4NH3(g)+502(g)=4N0(g)+6H

6、20(l)ArHm=-1169.78kJmo卜-1(2)8Al(s)+3Fe3O4(s)=4Al2O3(s)+9Fe(s).：rHm=-6327.86kJmol1_x.e-1(3) CO(g)+H20(l)=CO2(g)+H2(g)rHm=2.88kJmol2-15液態乙醇的燃燒反應：C2H50H(l)+302(g)=2CO2(g)+3H20(l)利用附錄提供的數據，計算298K和標準狀態時，92g液態乙醇完全燃燒放出的熱量。解：aHm=-393.51X2-285.85X3-(-276.98)=-1367.59kJmol-1-2735.18kJmol2-16由葡萄糖的4Hm和水及二氧化碳的Ah

7、；數據，求298K和標準狀態下葡萄糖的AfHmkJ mol-1解：AHm=-393.51X6+(-285.85)X6-(-2815.8)=-1260.362-17已知298K時，下列反應BaCO3(s)=BaO(s)+A.e-1一一一fHm(kJmol)-1216.29-548.10C02(g)A.,8_-393.51 rHm =274.68213.64 Sm =173.60求298.15K時該反應的 Ah；,As；和4g；,以及該反應可自發進行的最低溫度。S：(Jmol-1K-1)112.1372.09fG；數據計算下列解：©；=222.95kJmol-1TR274680/173.

8、6=1582K2-18將空氣中的單質氮變成各種含氮化合物的反應叫固氮反應。利用附錄提供的三種固氮反應的©：,從熱力學角度判斷選擇哪個反應最好?，、.，一一,一e一i(1) N2(g)+O2(g)=2NO(g)/rGm=173.38kJmol一一L-0-1(2) 2N2(g)+O2(g)=2N2O(g):rGm=207.32kJmol1(3) N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)>Gm=-32.24kJmol2-19已知298.15K時和標準狀態下，Smm(S,單斜)=32.6Jmol-1K1,S：(S,正交)=31.8Jmol-1K-1。S(S,單斜)+O2(g)=SO2(

9、g)“Hmm=-297.2kJmol-1S(S,正交)+O2(g)=SO2(g)ArHm=-296.9kJmol計算說明在標準狀態下，溫度分別為25c和95c時兩種晶型硫的穩定性。解：S(s,單斜尸S(s,正交)Ah：=-0.3kJmol-1Sm=-0.8Jmol-1K-125c時AGm=-0.3-298.15X(-0.8)/1000=-0.06kJmol-1正交硫穩定。95c時AG：=-0.3-368.15X(-0.8)/1000=-0.0kJmol2-20已知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)4G：/kJ.mol186.5751.30計算298K時，上述反應的ArG：,并說明NO2氣

10、體的穩定性。解：&G：=(51.30-86.57)X2=-70.54kJmol-1第三章化學反應速率和化學平衡3-1什么是反應的速率常數？它的大小與濃度、溫度、催化劑等因素有什么關系？3-2什么是活化能？3-3在1073K時，測得反應2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)的反應物的初始濃度和N2的生成速率如下表：(1)寫出該反應的速率方程并指出反應級數；(2)計算該反應在1073K時的速率常數(3)當c(NO)=4.00X10-3molL-1,c(H2)=4.0010-3molL-1時,計算該反應在1073K時的反應速率。解：(1)2實驗序號初始濃度/molL-1c(N

11、O)C(H2)生成N2的初始速率/molL-1s-1vcc2/1-32.0010-36.0010-31.9210(2)2-31.0010-36.0010-30.4810k=8.4X32.0010-33.0010-30.9610-310 v=8 X 104X (4.00 X 10-3)2x 4.00 X 10-3=5.12 X 10-3 mol - L-1 - s-13-4已知反應N2O5(g)=N 2O4(g)+1/2O2(g)在298K時的速率常數為3.46 105s-1,在338K時的速率常mol-2L2s-1數為4.87M07s1,求該反應的活化能和反應在318K時的速率常數。kiEa=

12、103.57kJ 一一6 -1K=4.8 X 10 sRTT2-1mol.87 1 07Ea (338.15298.15)二 inc-二二 4.953.46 105 8.314 338.15 298.153-5反應A+B=C,若A的濃度為原來的2倍，反應速率也為原來的2倍；若B的濃度為原來的2倍，反應速率為原來的4倍。寫出該反應的速率方程。解：v=kc(A)c2(B)3-6在791K時，反應CH3CHO=CH4+CO的活化能為190kJmol-1,加入I2作催化劑約使反應速率增大4X103倍，計算反應有I2存在時的活化能。解：In v2 = In k2V1k1Ea1 口 =8.294RT-1E

13、a2=135kJ-mol3-7寫出下列反應的標準平衡常數表示式解:p(NH3)/p92p(N2)/pep(H2)/pe3(2)Ke_ _A_ A 2p(CO2)/pc(H2O)/ceK =p(CO2)/pp(CH4)/pe p(O2)/p92e(4)Kep(NO2)/pep(NO)/pep(O2)/pe"2Kec(Mn24)/ce2p(O2)/pe5c(MnO4-)/c02c(H2O2)/cTc(H)/c963-8已知在某溫度時則同一溫度下的反應解：K30 = K1 9 K2 =AB3-9 反應Hb.O2(aq) + CO(g)在298K時的K3遍為多少?Hb.CO(g)+O2(g)

14、K0二210,設空氣中O2的分壓為21kPa,計算使血液中10%紅細胞(HbO2)變為HbCO所需CO的分壓。解：K 0c(Hb ,CO)/c0 p(O2)/p910% (21/100)e.c(HbO2)/c9 p(CO) / p0 90%p(CO)/ p0= 210p(CO)=11.11Pa3-10計算反應：CO+3H2CH4+H2O在298K和500K時的K值(注意：298K和500K時水的聚集狀態不同，利用；：rHM；：rSm計算。解：298.15K時，rGm。=-250.12-298.15X(-133.18)X10-3二-RTInK0=-150.8326K。=2.75X10500.15

15、K時，K0=2.15X10103-11反應c(s)+co2(g)_2cO(g)在1773K時K=2.1M03,1273K時K=1.6X102,問(1)計算反應的ArHm,并說明是吸熱反應還是放熱反應；(2)計算1773K時反應的Gme,并說明正反應是否自發；(3)計算反應的4s2K2H(T2-T1)-1解：(1)ln'=H=96.62kJmolK1RTT2_._-1(2) G=-RTlnK=-112.76kJmol(3) .3=H；.G=118.1J?K1?mof13-12Ag2O遇熱分解2Ag2O(s)4Ag(s)+O2(g)r-1r已知298K時Ag2O(s)的AfHm=-30.6

16、kJmol,AfGm"=-11.2kJmol-1求(1)298K時Ag2O(s)-Ag(s)體系的p(C)2),(2)Ag2O(s)的熱分解溫度(在分解溫度時p(O2)=100kPa)解：(1)AG=-RTlnK=22.4kJmol-1K=1.18x10-4=p(O2)/p0p(O2)=1.18x10-2kPa(2) S(298.15K)=(61.2-22.4)M1000=130.13 Jmol-1298.153-13在721K時容器中有1mo1HI,反應達到平衡時有22%的HI分解，總壓為100kPa.求：(1)此溫度下K8值；(2)若將2.00mo1HI、0.40mo1山和0.3

17、0mo1I2混合，反應將向那個方向進行？解：(1)p(H2)=p(I2)=100X(0.22/1.22)=18kPa(2)p(HI)=(2/2.7)X100=74.1kPap(H2)=(0.4/2.7)X100=14.8kPap(I2)=11.1kPaQ=0.03K反應正向進行3-14超音速飛機燃料燃燒時排出的廢氣中含有NO氣體，NO可直接破壞臭氧層：已知100kPa,298K時NO、O3和NO2的&Gm后分別為86.57、163.18和51.30kJmol-1,求該溫度下此反應的4Gm8和K%解：G=51.3-86.57-163.18=-198.45kJmol-1=-RTlnKK=5

18、.87X10343-15298K時將5.2589g固體NH4HS樣品放入3.00L的真空容器中，經過足夠時間后建立平衡，NH4HS(s)NH3(g)+H2s(g).容器內的總壓是66.7kPa,一些固體NH4HS保留在容器中。計算:(1)298K時的K°值；(2)固體NH4HS的分解率；(3)如果容器體積減半，容器中固體NH4HS物質的量如何變化？解:33.35 33.35 K = =0.111(2)10033.35 3100=0.04mol298.15 8.31433.35 1.5= 0.02mol298.15 8.3140. 0 4 3 8.8%5. 2589/ 510. 0 2

19、 =19. 4 %5. 2589/ 51平衡逆向移動，容器中固體NH4HS物質的量增加。第四章物質結構基礎1 .核外電子運動為什么不能準確測定？2 .n,1,m3個量子數的組合方式有何規律？這3個量子數各有何物理意義？3 .什么是原子軌道和電子云？原子軌道與軌跡有什么區別？4 .比較波函數的角度分布圖與電子云的角度分布圖的異同點。5 .多電子原子的軌道能級與氫原子的有什么不同？6 .有無以下的電子運動狀態？為什么？(1) n=1,1=1,m=0(2) n=2,1=0,m=±1(3) n=3,1=3,m=±3(4) n=4,1=3,m=±27 .在長式周期表中是如何

20、劃分s區、p區、d區、ds區、f區的？每個區所有的族數與s,p,d,f軌道可分布的電子數有何關系？8 .指出下列說法的錯誤：(1)氯化氫(HC1)溶于水后產生H+和C1-,所以氯化氫分子是由離子鍵形成的。(2) CC14和H2O都是共價型化合物，因CC14的相對分子質量比H2O大，所以CC14的熔點、沸點比H2O高。(3)色散力僅存在于非極性分子之間。(4)凡是含有氫的化合物都可以形成氫鍵。9.判斷題(1)s電子繞核旋轉其軌道為1個圓周，而p電子是走“8”字形。(2)當主量子數n=1時，有自旋相反的兩條軌道。(3)多電子原子軌道的能級只與主量子數有關。(4)當n=4時，其軌道總數為16,電子最

21、大容量為32。(5)所有高熔點物質都是原子晶體。(6)分子晶體的水溶液都不導電。(7)離子型化合物的水溶液都能很好導電。(8)基態原子外層未成對電子數等于該原子能形成的共價單鍵數，此即所謂的飽和性。(9)兩原子以共價鍵鍵合時，化學鍵為b鍵；以共價多重鍵結合時，化學鍵均為冗鍵。(10)所謂sp3雜化，是指1個s電子與3個p電子的混雜。10.選擇題(1)已知某元素+2價離子的電子分布式為1s22s22p63s23p63d10,該元素在周期表中所屬的區為(C)。A.s區B.d區C.ds區D.p區(2)確定基態碳原子中兩個未成對電子運動狀態的量子數分別為(A . 2,0,0,+1/2; 2,0,0,-

22、1/2;C. 2,2,0,+1/2; 2,2,1,+1/2B. 2,1,1,+1/2; 2,1,1,-1/2D. 2,1,0,-1/2; 2,1,1,-1/2(3)下列各分子中，中心原子在成鍵時以sp3不等性雜化的是(B,C)。A.BeCl2B.PH3C.H2sD.SiCl4(4)下列各物質的分子間只存在色散力的是(A)。A.CO2B.NH3C.H2sD.HBrE.SiF4F.CHCl3G.CH3OCH3(5)下列各種含氫物質中含有氫鍵的是(B)。A.HClB.CH3CH2OHC.CH3CHOD.CH4(6)下列物質的化學鍵中，既存在。鍵又存在無鍵的是(CE)。A.CH4B.乙烷C.乙烯D.S

23、iO2E.N2(7)下列化合物晶體中既存在離子鍵，又有共價鍵的是(A,D)。A.NaOHB.Na2sC.CaCl2D.Na2SO4E.MgO(8)一多電子原子中，能量最高的是(D)。A.3,1,1,-1/2;B.3,1,0,-1/2;C.4,1,1,-1/2;D.4,2,-2,-1/2;11.分別近似計算第4周期K和Cu兩種元素的原子作用在4池子上的有效核電荷數，并解釋其對元素性質的影響。KZ*=19-(10X1+8X0.85)=2.2CuZ*=29-(10X1+18X0.85)=3.712.填充下表原子序數原子的外層電子構型未成對電子數周期族所屬區最高氧化值163s23p42r3VIAp+6

24、194s114IAs+1424d55s165VIBd+6484d105s205nbds+213 .指出下列各電子結構中，哪一種表示基態原子，哪一種表示激發態原子，哪一種表示是錯誤的？(1)1s22s2(基)(2)1s22s12d1(錯)(3)1s22s12p2(激)(4)1s22s22p13s1(激)(5)1s22s42p2(錯)(6)1s22s22p63s23p63d1(激)14 .某元素的最高化合價為+6,最外層電子數為1,原子半徑是同族元素中最小的，試寫出：(1)元素的名稱及核外電子分布式；銘，1s22s22p63s23p63d54s1(2)外層電子分布式；3d54s1(3) +3價離子

25、的外層電子分布式。3s23p63d315 .試用雜化軌道理論解釋BF3為平面三角形，而NF3為三角錐形。BF3中的B原子采取sp2雜化，形成3個sp2雜化軌道，分別與3個F原子的2P軌道重疊，形成3個B-F。鍵，呈平面三角形，B-F鍵角為120。，正負電荷中心重合，所以BF3分子是非極性分子。而NH3分子中的N原子采取sp3不等性雜化，形成4個sp3雜化軌道，其中一個被孤電子對占據，分別與3個H原子的1s軌道重疊，形成3個N-Hb鍵，呈三角錐形，但由于孤電子對的排斥作用，使得N-H鍵夾角為107°18',正負電荷中心不重合，所以NH3分子是極性分子。成鍵時中心原子的雜化軌道類

26、型以及分子的電偶極矩是(4) BeC12(5) PH316 .試寫出下列各化合物分子的空間構型，否為零。(1) SiH4(2)H2s(3)BC13(1)中心原子Si采取sp3雜化，正四面體，產0,非極性分子(2)中心原子S采取不等性sp3雜化,V字形，wW0,極性分子(3)中心原子B采取sp2雜化，平面三角形，產0,非極性分子(4)中心原子Be采取sp雜化，直線形，巧0,非極性分子（5）中心原子P采取不等性sp3雜化，三角錐，科W0,極性分子17 .說明下列每組分子間存在著什么形式的分子間作用力（取向力、誘導力、色散力、氫鍵）。（1）苯和CC14（色散力）（2）甲醇和水（取向力、誘導力、色散力

27、、氫鍵）（3）HBr氣體（取向力、誘導力、色散力）（4）He和水（誘導力、色散力）（5）HCl和水（取向力、誘導力、色散力）18 .乙醇和甲醛（CH3OCH3）是同分異構體，但前者沸點為78.5C,后者的沸點為-23C。試解釋之。乙醇有氫鍵，而甲醛沒有19 .下列各物質中哪些可溶于水？哪些難溶于水？試根據分子的結構簡單說明之。（1）甲醇（2）丙酮（3）氯仿（4）乙醛（5）甲醛（6）甲烷20 .在He+離子中，3s、3p、3d、48a道能級自低至高排列順序為3s=3p=3dv4s,在K原子中，順序為3sv3pv4sv3d,Mn原子中，順序為3sv3pv4sv3d。21 .A原子的M層比B原子的M

28、層少4個電子，B原子的N層比A原子的N層多5個電子，則A、B的元素符號分別為Fe、Br,A與B的單質在酸性溶液中反應得到的兩種化合物分別為FeBr2、FeBr3。22 .某元素基態原子，有量子數n=4,l=0,m=0的一個電子和n=3,l=2的10個電子，該元素的價電子結構是3d104s1,位于元素周期表第生周期，第IB族。23 .第五周期某元素，其原子失去2個電子，在l=2的軌道內電子全充滿，試推斷該元素的原子序數、電子結構，并指出位于周期表中那一族？是什么元素？48,Kr4d105s2，第五周期，第nB族，鎘，Cd24.試判斷下列各組化合物熔點高低順序，并簡單解釋之。（1） NaF>

29、NaCl>NaBr>NaI（2） SiF4vSiC14vSiBr4<Sil425 .鄰硝基苯酚的熔、沸點比對硝基苯酚的熔、沸點要一這是因為鄰硝基苯酚存在分子內氫鯉，而對硝基苯酚存在分子間氫鍵，這兩種異構體中，對硝基苯酚較易溶于水。26 .稀有氣體和金剛石晶格格點上都是原子，但為什么它們的物理性質相差甚遠？稀有氣體分子晶體，金剛石晶是原子晶體。第六章酸堿平衡及酸堿滴定6-1.酸堿質子理論是如何定義酸和堿的？什么叫共軻酸堿對？6-2.下列說法是否正確，若不正確請予以更正。（1）根據稀釋定律，弱酸的濃度越大其解離度越小，因此其酸度也越小。錯（2）因為中和相同濃度和體積的鹽酸和醋酸所

30、需堿的量相等，所以它們的溶液中H+離子濃度也相同。錯（3）用HCl標準溶液滴定NaOH（濃度均為0.1mol?LT）,以甲基紅為指示劑時，終點誤差為負誤差。錯（4）20mL0.1mol-L1的HCOOH與10mL0.1molL_1的NaOH相混合，其混合溶液是緩沖溶液。正確6-3.寫出下列各酸的共軻堿：H2O-OH-,H2c2O4-H2c2。4,HCO3-CO32",H2PO4-HPO42-,HS-S2-,C6H5NH3+-C6H5NH2。6-4.寫出下列各堿的共軻酸：H2O-H3O+,HC2O4-H2c2O4,HCO3-H2CO3,H2PO4-H3P。4,HS-H2S,S2-HS-

31、。6-5.往HAc的稀溶液中分別加入少量（1）HCl;（2）NaAc;（3）NaCl;（4）H2O;（5）NaOH,則HAc的解離度有何變化？為什么？6-6.用0.1molL'-1的NaOH滴定有0.1molL-1NH4Cl存在的0.1molLHCl,終點應選何種指示劑？為什么？甲基紅6-7.寫出下列物質水溶液的質子條件式：(1)NaAc(2)HCl(3)NaOH(4)NH4AC(5)NaNH4HPO4(6)NH4H2PO4(1)c(H+)+c(HAc尸c(OH-)(2)c(H+尸c(Cl-)+c(OH-)(3)c(OH-尸c(Na+)+c(H+)(4)c(H+)+c(HAc)=c(O

32、H-)+c(NH3)(5)c(H+)+c(H2PO4-)+2c(H3PO4)=c(OH-)+c(NH3)+c(PO43-)(6) c(H+)+c(H3PO4)=c(OH-)+c(NH3)+c(HPO42-)+2c(PO43-)6-8.選擇題(1)下列物質既可作酸又可作堿的是(A)。(A)H20(B)Ac-(C)H2CO3(D)CO32-(2)欲配制pH=7.00的緩沖溶液，應選擇的緩沖對是(C)。(A)NH3NH4Cl(B)H3P。4NaH2PO4(C)NaH2PO4Na2HPO4(D)Na2HPO4Na3PO4(3)下列水溶液pH最小的是(C)。(A)NaHCO3(B)Na2CO3(C)NH

33、4Cl(D)NH4AC(4)當H3PO4溶液的pH=3.00時，溶液中主要存在的型體為(B)。(A)H3PO4(B)H2PO4-(C)HPO42-(D)PO43-(5)用強酸滴定弱堿時，突躍范圍與弱堿的Kb?的關系是(C)(A)Kb?愈大，則突躍范圍愈窄(B)Kb?愈小，則突躍范圍愈寬(C)Kb?愈大，則突躍范圍愈寬(D)Kb?與突躍的大小無關。V1 mL ,再加入甲基橙指示劑連續滴(6) 用HCl溶液滴定某堿樣，滴至酚酗:變色時，消耗鹽酸定至橙色，又消耗鹽酸V2mL,且Vi>V2>0,則此堿樣是(D)。(A)NaOH(B)NaHCO3+Na2CO3(C)Na2CO3(D)NaOH

34、+Na2CO36-9.利用分布系數計算pH=5.0和pH=10.0時0.1molL-1NH4Cl溶液中各型體的平衡濃度。解：pH=5 時 S(NH 4)T與- 1 (NH 3)=105.6 105.6 10上5w ' 5.6 10105.6 10-c(NH 4+) =0.1 mol L-1pH=10 時：6(NH 41)=解:(H2CO3)(3.98 10")2(3.98 10")2 3.98 10, 4.2 10，4.2 10, 5.6 10-11:0.086c(NH3)5.6X10-6molL-110,°5.610,°1005.6101。0.

35、15'(“3)=10405.610-100.85c(NH4+)=0.015molL-1c(NH3)0.085molL-16-10.人體中的CO2在血液中以HCO3-和H2CO3存在，若血液的pH為7.4,求血液中HCO3-和H2CO3各占多少百分數？6-11.已知下列各種弱酸的Ka0值，求它們的共軻堿的Kb0值，并將各堿按照堿性由強到弱的順序進行排列。(1)HCNKa?=6.21010；(2)HCOOHKa?=1.8M04；(3) C6H50HKa?=1.11010；(4)H3BO3Ka?=5.84010解：6-12.空氣中的CO2使降水有一定的酸度。根據干空氣中CO2的含量，計算得到

36、在一定溫度和水蒸氣壓時CO?在水中的溶解度為1.03M0-5molL-1,求此狀態下自然降水的pH值。解：c(H3=由.03黑10隈4.2乂10'=2.08父10=molL-1pH=5.686-13.求下列物質水溶液的pH值:(1) 0.01molL-1HCl；(2)0.2molL1HAc；(3)0.5molLNH3H2O;(4) 0.05molL-1NaAc；(5)0.1molL-1(NH4”SO4；(6)0.1molL-1NaHCO3；(7) 0.1molL-1W2CO3；(8)0.1molL-1NaH2P。4；(9)0.04molL-1H2CO3；解：(1)pH=2(2)c(H+

37、)=1.9X10-3molL-1pH=2.72(3)pOH=2.52pH=11.48(4)pH=7.72(5)pH=4.98(6)pH=(6.38+10.25)/2=8.31pH=11.62(8) Ka2c>20Kwc<20ka1,c(H )=Ka1Ka? (c ) cKa1c c7.6 10- 6.3 10 0.17.6 10, 0.1_ 5= 2.1 10-1mol LpH=4.68若pH=(pKa1+pKa2)/2=(2.12+7.2)/2=4.66(9) pH=3.896-14.實驗測得0.1molL1HAc溶液的pH=2.88,求HAc的Ka?及解離度冰若在此溶液中加入N

38、aAc并使其濃度達到0.1molL-1,溶液的pH和解離度”又為多少？這說明什么問題？解：Kac2(H )c(1.35 10,)20.1工 c(H )1.35 10= 1.82 10 ： =- 100%= 100% =1.35%c0.150.1a=c一)x100%=£乂0100%=0.018%同離子效應6-15.什么叫緩沖溶液？緩沖溶液具有哪些特性？配制緩沖溶液時，如何選擇合適的緩沖對？6-16.0.1molL某一元弱酸(HA)溶液50mL與20mL0.1molL-1NaOH溶液混合，將混合溶液稀釋到100mL,用酸度計測得溶液的pH=5.25,求HA的(?。一2一一6解：pH=pK

39、a+lg=pKa0.18=5.25Ka=3.72x1036-17.在血液中，H2CO3-HCO3緩沖液功能之一是從細胞組織中快速除去運動之后所產生的乳酸HL(HL的Ka?=8.4M0-4)(1)求反應：HL+HCO3-=H2CO3+L-的標準平衡常數。(2)在正常血液中，c(H2CO3)=0.0014mol?L-1,c(HCO3-)=0.027mol?L-1,如果血液中僅含有H2CO3,HCO3-,能維持正常血液的pH值嗎？(3)求在加入0.0050mol?L-1的HL之后的pH。解：(1)K=c(H2CO3)c(LD 弛J c(HL) c(HCO3) c(H )Ka(HL)Ka1(H2CO3

40、)8.4 10”4.2 10=2 1030.027(2) pH=pKa1+lg=6.38+1.28=7.66>7.450.0014pH=6.38Ig0.027-0.005=6.380.54=6.920.00140.0056-18現有1.0L由HF和F-組成的緩沖溶液。試計算：(1)當該緩沖溶液中含有0.10moIHF和0.30moINaF時，其pH值為多少？(2)往(1)緩沖溶液中加入0.40gNaOH固體，并使其完全溶解(設溶解后溶液的體積不變)，問該溶?的pH值為多少？(3)當緩沖溶液pH=6.5時，HF與F-濃度的比值為多少？此時溶液還有緩沖能力嗎?.一03解：(1)pH=3.18

41、lg=3.660.31crc(3) pH=3.18+lg=3.72>(4) 6.5-3.18-Igc(HF)-c(HFI=4.8104c(F-)c(F-)16-19欲配制pH=5.00的緩沖溶液500mL,且要求其中醋酸的濃度為0.20molL-,需用醋酸的濃度為1.0molL1的醋酸溶液和固體NaAc-3H2O各多少？-、解：pH-74lgqA"=5.00lgCIACJ=0.26逆S=0.261 c(HAc)10.20.2c(Ac)=0.36molL需用1.0molL-的醋酸溶液100mL，固體NaAc3H2O20.5g6-20.下列弱酸或弱堿能否用酸堿標準溶液直接滴定？若能

42、滴定，終點時應選什么作指示劑？假設酸堿標準溶液和各弱酸、弱堿的初始濃度都為0.1molL1o(1) HCN(2)HF(3)CH2CCOOH(4)苯酚(5)CH3NH2(6)六次甲基四胺(7)口比咤(8)NaCN(9)NCl(10)NaAc解：6-21.下列各多元弱酸(堿)能否用酸堿標準溶液直接滴定？若能滴定，有幾個突躍？各計量點時應選什么作指示劑？假設酸堿標準溶液和各弱酸、弱堿的初始濃度都為0.1molL-1。(1)酒石酸(4) Na2c2O4解：6-22.蛋白質試樣(2)檸檬酸(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)Na3PO4(6)Na2s0.2300g經消解后加濃堿蒸儲出的NH3用4%過

43、量H3BO3吸收，然后用21.60mLHCl滴定至洛得2284口00mLHCl相當于0.02284g的W2B4O710H2。)。計算試樣中N的含量。解：c(HCl)=.381.37=0.05989molL-121.600.05989300114.01,N%=X100%=7.88%蛋白質=7.88%<6.25=49.250.23006-23.稱取僅含有Na2CO3和K2CO3的試樣1.000g,溶于水后，以甲基橙作指示劑，用0.5000molL-1HCl標準溶液滴定至終點，用去30.00mL,求Na2CO3和K2CO3的質量分數。解：m(Na2c。3)十那2CO3)=0.5000M30.0

44、0M(1/2Na2CO3)M(1/2K2CO3)m(Na2CO3)+m(K2CO3)=1.0000Na2CO3%=12.02%K2CO3%=87.98%6-24.有一Na3P。4試樣，其中含有Na2HPO4。稱取0.9974g以酚配為指示劑，用0.2648molL-1HCl溶液滴至終點，用去 16.97mL,再加入甲基紅指示劑，繼續用 HCl溶液滴定至終點，又用去23.36mL。求試樣中Na3P。4和Na2HPO4的質量分數。0.264816.97163.94斛：Na3P。4%100%=73.86%LHCl溶液滴定至終點，消耗 HCl0.997410006-25.稱取混合堿試樣0.9476g,

45、加酚Mt指示劑，用0.2785mol溶液34.12mL,再加甲基橙指示劑，滴定至終點，又消耗23.66mLHCl。求試樣中各組分的質量分數。0.2785(34.12-23.66)40解：NaOH%=1100%=12.30%0.947610006-26.設計下列混合液的分析方案。(1)HCl+NH4CIH2SO4+H3P。4(3)Na3PO4+Na2HPO4(4)NaOH+Na3PO4解：6-27.下列情況對分析結果有何影響？(1)用部分風化的H2c2。42H2O標定NaOH溶液。(偏低)(2)用含有少量不溶性雜質(中性)的H2c2042H20標定NaOH溶液。(偏高)(3)將NaHC03加熱至

46、270300c來制備Na2CO3基準物質。溫度超過300C,部分Na2CO3分解為Na?。，用此基準物質標定HCl溶液。(偏低)(4)0.1000molL-1NaOH溶液，因保存不當而吸收了C02。用此NaOH溶液以甲基橙指示劑標定HCl;以酚酬:作指示劑測定HAc溶液的濃度。(偏高)6-28*某二元弱酸H2A,已知pH=1.92時，c(H2A尸c(HA-);pH=6.22時，c(HA-尸c(A2-)。請計算：(1)H2A的Ka1?和Ka2?;(2)當溶液中HA型體濃度達最大時，pH是多少？(3)若用0.1000molL1的NaOH溶液滴定0.1000mol-L-1的H2A溶液，有幾個化學計量

47、點？各選何種指示劑？解：(1)pKa1=1.92pKa2=6.22Ka1=1.2X0-2Ka2=6.02漢07(2) pH=(1.92+6.22)/2=4.07(3)第一計量點甲基橙，第二計量點pOH=4.13,pH=9.87酚Mt第七章沉淀溶解平衡及沉淀分析7-1.解釋下列各組名詞的異同點。(1)溶解度和溶度積(2)離子積和溶度積(3)同離子效應和鹽效應7-2.試用溶度積規則解釋下列現象：(1) CaC2O4可溶于鹽酸溶液中，但不溶于醋酸溶液中，而CaCO3既可溶于鹽酸溶液中，又可溶于醋酸溶液中。(2)往Mg2+的溶液中滴加NH3H2O,產生白色沉淀，再滴加NH4CI溶液，白色沉淀消失；(3

48、) CuS沉淀不溶于鹽酸但可溶于熱的HNO3溶液中。7-3.往含汞廢水中投放FeS固體，利用如下沉淀轉化反應：FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)降低廢水中Hg2+的含量，達到排放標準(地表水I類水質含汞標準為5X10-5mgL-1),試討論上述反應的可能性。解：Hg2+FeS(s)=HgS(s)+Fe2+K0=Fe2+/Hg2+=Ksp(FeS)/Ksp(HgS)=6.3X10-18/1.6x10-52=3.9x1034由于Ke(HgS)遠遠小于Ke(FeS),使得FeS離解出的微量S2-與溶液中的Hg2+結合生成HgS沉淀，破壞了FeS的解離平衡，促使FeS繼續解

49、離，直至H濃度降至很低，達到符合國家規定(2.5X10-5molL-1)的排放標準。所以該反應完全可行。74根據Ksp?數據計算Mg(OH)2在純水和0.01molL-1MgCl2溶液中的溶解度。12解：在純水中：s：161；0=1.1M10"molL-112在0.01molL-1MgCl2溶液中：s=，5610=1.2父10"molL-17-5.在10mL0.08molL1FeC5溶液中,加入30mL含有0.1molL-1NH3和1.0molL-1NH4Cl的混和溶液，能否產生Fe(OH)3沉淀？解：c(Fe3+)=(0.08X10)/40=0.02molL-1c(NH3

50、)=(0.1X30)/40=0.075molL-1c(NH4+)=(1X30)/40=0.75molL-1c(OH-)=(1.8X105X0.075)/0.75=1.8X10-6molL-1Q=0.02X(1.8X106)3=1.2X10-19>2.79X10-39,能產生Fe(OH)3沉淀7-6.100mL0.002molL-1BaCl2溶液與50mL0.1molL-1Na2SO4的溶液混合后，有無BaSO4沉淀生成？若有沉淀生成，Ba2+是否已定性沉淀完全？解：c(Ba2+)=(0.002X100)/150=1.33x10-3molL-1c(SO42-)=(0.1x50)/150=0

51、.033molL-1Q=1.33X10-3X0.033=4.4X10-5>1.08X10-10,有BaSO4沉淀生成c(Ba2+)=(1.08X10-10)/(0.0333-0.0013)=3.4x10-9moll-17-7,廢水中含Cd2+的濃度為0.001molL-1,調節溶液pH為多少開始生成Cd(OH)2沉淀。若地表水I類水質含鎘標準為含Cd2+0.001mgL-1,若達到此排放標準，求此時溶液pH值。解：開始生成Cd(OH)2沉淀：c(OH)=J(2.5父10,4)/0.001=5.0父106molL-1pOH=5.7pH=8.3c(Cd2+)=(0.00X10-3)/112=

52、8.9x10-9moll-1c(OH)=J(2.5m10)/8.9父靖=1.7父10-molL-1pOH=2.8pH=11.27-8.(1)在0.01L濃度為0.0015molL-1的MnSO4溶液中，加入0.005molL-1濃度為0.15molL-1氨水，能否生成Mn(OH)2沉淀？(2)若在上述溶液中，先加入0.495g的(NH4”SO4固體，然后加入0.005L濃度為0.15molL-1的氨水，能否生成Mn(OH)2沉淀(假設加入固體后，溶液體積不變)？解：(1)c(Mn2+)=(0.0015X0.01)/0.015=1.0x10-3molL-1c(NH3)=(0.15x0.005)/

53、0.015=0.05molL-1c(OH四=1.8黑10,x0.05=9.5父10”Q=1.0X103X(9.5X10-3)2=9.0X10-1°>1.9X10-13,有”“。用2沉淀生成(2)c(NH4+)=(0.495/132.13)X2/0.015=0.50molL-1c(OH-)=(1.8X10-5X0.05)/0.50=1.8X10-6molL-1Q=(1.8X10-6)2x0.001=3.24X10-15v1.9X10-13,無Mn(OH)2沉淀生成。7-9.向0.1molL-1ZnCl2溶液中通入H2s氣體至飽和時(0.1molL-1),溶液中剛好有ZnS沉淀生成

54、和Zn2+沉淀完全時溶液的pH值是多少？解：開始有ZnS沉淀生成時：c(S2-)=(2.5X10-22)/0.1=2.5x10-21molL-1c(H1.2 10,1 0.1 2.5 102=0.22 mol L-1Zn2+沉淀完全時：c(S2-)=(2.5 X 10-22)/0.00001=2.5c(HM崎AiL-1pH=0.7x 1017mol LpH=2.77-10.一溶液中含有0.01molL-1Mg2+離子，欲除去混有少量Fe3+的雜質，問溶液的pH值應控制在什么范圍？解：Fe3+沉淀完全時：c(OH-)=3/2.8410-/10"=6.54-10*2molL-1pH=2.

55、8開始有Mg(OH)2沉淀生成時：c(OH-)=J5*10=2.37M10/molL-1pH=9.40.017-11.在下述溶液中通入H2s氣體維持其濃度為0.1molL-1,問這兩種溶液中殘余的Cu2+濃度各為(2) 0.1mol L-1CuSO4與 02moi L1HC 的混合溶液。多少？(1)0.1molL-1CuSO4的溶液;解：Cu2+H2s=CuS+2H+(1) c(H+)=0.2 mol L-1 c(Cu24)c2(H )c(H2S)K0.2 0.20.1 1.9 1014= 2.1 10,5-1mol L(2) c(H+)=0.3 mol L-1 c(Cu2c2(H )c(H2S)K0.3 0.3140.1 1.9 10= 4.7 105-1