1、 第三章 電解質溶液首 頁難題解析學生自測題學生自測答案章后習題解答難題解析 TOP 例3-1 (1) NaOH和H3PO4溶液等體積混合，測得溶液pH值為4.66，溶液的滲透濃度為200 mmol·L-1，求混合前NaOH和H3PO4溶液的濃度各為多少？(2)若此 NaOH和H3PO4溶液以2：1的體積混合，溶液pH和滲透濃度各為多少？ (已知H3PO4：pKa1=2.16；pKa2=7.21；pKa3=12.32)分析 (1) NaOH和H3PO4溶液等體積混合，由pH=4.66知混合后只有NaH2PO4，那么NaOH和H3PO4濃度相等，再由混合溶液滲透濃度求得NaO

2、H和H3PO4溶液的濃度。(2)NaOH和H3PO4以2：1體積混合，可計算出溶液pH和滲透濃度。解 (1)因NaOH和H3PO4溶液等體積混合后pH=4.66=(pKa1+pKa2)/2，可判斷混合溶液只含有NaH2PO4，因此混合前NaOH和H3PO4濃度相等，又混合溶液的滲透濃度為200 mmol·L-1，即2×c(NaH2PO4)= 200 mmol·L-1c(NaH2PO4)= 0.10 mol·L-1 根據c(NaH2PO4)推出混合前c(NaOH)= 0.20 mol·L-1，c(H3PO4)= 0.20 mol·L-1

3、 (2) NaOH和H3PO4溶液以2：1的體積混合發生的反應為：2NaOH(aq) + H3PO4(aq)Na2HPO4(aq) + 2H2O(aq) 由于混合前c(NaOH)= 0.20 mol·L-1，c(H3PO4)=0.20 mol·L-1，混合后溶液只含有Na2HPO4，濃度為 c(Na2HPO4)= (2/3)×0.20 mol·L-1因此溶液的滲透濃度為3×(2/3)×0.20×1000 mmol·L-1=400 mmol·L-1由于混合溶液只含有Na2HPO4兩性物質，pH=(pKa2

4、+ pKa3)/2=(7.21+12.32)/2=9.76例3-2 在0.100 mol·L-1HA溶液的解離度為1.32%，(1)計算HA的解離常數。(2)如果在1.00 L該溶液中加入固體NaA (不考慮溶液體積變化)，使其濃度為0.100 mol·L-1，計算溶液的H3O+離子濃度和解離度。分析 (1)由HA的濃度和解離度，可計算出HA溶液平衡后H3O+、A-、HA，再通過Ka=即可計算出HA的解離常數。(2)可先通過計算加入固體NaA后的A-和HA，則用=H3O+/c(HA)和H3O+=計算溶液的H3O+和解離度。注意：計算加入固體NaA后的A-和HA時，要用簡化處

5、理，否則計算很煩瑣，且沒有必要。解 (1) 0.100 mol·L-1HA溶液的解離度為1.32%，溶液解離平衡時，H3O+=A-=1.33%×0.100 mol·L-1=1.32×10-3 mol·L-1則 Ka =1.74×10-5(2)當加入NaA后，HA的解離按下式進行 HA(aq) + H2O(l)H3O+(aq) + A-(aq)初始/mol·L-1 0.100平衡時/mol·L-1 0.100-H3O+0.100 H3O+ 0.100+H3O+0.100 H3O+=1.74×10-5 mol

6、·L-1 =H3O+/HA = 1.74×10-5 mol·L-1/0.100 mol·L-1 =1.74×10-4 = 0.0174 %例3-3 有一固體混合物，僅由NaH2PO4和Na2HPO4組成，稱取該混合物1.91g，用水溶解后，用容量瓶配成100.0 mL，測得該溶液的凝固點為-0.651 （1）計算該溶液的pH值。（2）計算溶液的滲透濃度（忽略離子強度的影響）。已知H3PO4的pKa1=2.16、pKa2=7.21、pKa3=12.32；Mr(NaH2PO4)=120.0，Mr(Na2HPO4) =141.9；Kf =1.86 K

7、·kg·mol-1。 分析 （1）由溶液的凝固點為-0.651，再根據Tf=Kf·ic，結合NaH2PO4和Na2HPO4的質量為1.91g，就可計算出c(NaH2PO4)和c(Na2HPO4)，再由Ka2表達式可計算出H3O+的濃度，從而計算溶液的pH值。（2）由c(NaH2PO4)和c(Na2HPO4)可計算溶液的滲透濃度。本題的關鍵是應用稀溶液的依數性的凝固點降低值來計算濃度，再由解離平衡常數計算H3O+，得出pH值。由濃度可求出溶液的滲透濃度。解（1）設混合物中NaH2PO4為yg，Na2H PO4則為(1.91-y)g 根據 Tf=Kf·ic=

8、 m(2×Kf =0.651K解得 y=1.20g NaH2PO4為 1.91g -1.20g = 0.71g則 c(NaH2PO4)= 0.100 mol·L-1 c(Na2HPO4)= 0.050 mol·L-1 H 2 PO4-(aq) H3O+(aq) + HPO42-(aq)Ka2 =pH= - lgH3O+ = - lg(2× Ka2)=6.91（2）溶液的滲透濃度為： 2× c (NaH2PO4) + 3×c (Na2HPO4) =350 mmol·L-1例 3-4 已知某一弱酸HA的Ka=2.0×1

9、0-4（1）計算c (HA)=0.20 mol·L-1溶液的pH值。（2）向上述溶液加入等體積等濃度的NH3·H2O溶液，此時溶液的pH等于多少？已知Kb (NH3·H2O)= 1.8×10-5分析 (1)由Ka和c (HA)的條件可知，可用一元酸的近似公式來計算H3O+，求pH值。(2)在HA溶液中加入NH3·H2O，兩者會發生反應，其溶液的pH值的大小取決于反應后溶液中的物質。解 （1）> 500，c·Ka>20Kw H3O+= = 6.3×10-3 mol·L-1pH=2.20 （2）HA(aq)

10、 + NH3·H2O(aq) = NH4A(aq) + H2O(l)反應后，溶液只有NH4A，是兩性物質，則pH=6.48例 3-5 在含有0.0100 mol·L-1 I-和0.0100 mol·L-1 Cl-的溶液中，滴加AgNO3溶液時，哪種離子最先沉淀?當第二種離子剛開始沉淀時，溶液中的第一種離子濃度為多少?(忽略溶液體積的變化)。分析 (1)由Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)計算出AgCl、AgI開始沉淀時所需的Ag+最低濃度，其值較小的為先沉淀。(2)當第二種離子剛開始沉淀時，溶液中的c(Ag+)達到第二種離子沉淀時的濃度(這是本題的關鍵所在)，由

11、此可計算出溶液中的第一種離子濃度。解 Ksp(AgCl)1.77×10-10、Ksp (AgI)8.52×10-17，AgCl開始沉淀時所需的Ag+最低濃度：Ag+1.77×10-8 mol·L-1AgI開始沉淀時所需的Ag+最低濃度：Ag+8.52×10-15 mol·L-1計算表明，沉淀I-所需的Ag+遠比沉淀Cl-所需的Ag+小，所以AgI的離子積最先達到溶度積常數而首先生成淡黃色沉淀。當加入的Ag+1.77×10-8 mol·L-1時，AgCl開始沉淀，此時溶液中剩余的I-濃度為：I-4.81×1

12、0-9 mol·L-1學生自測題 TOP 判斷題 選擇題 填空題 問答題 計算題一、判斷題（對的打，錯的打×）1中和10mL HCl溶液(c =0.1mol·L-1)和10mL HAc溶液(c =0.1mol·L-1)所需NaOH溶液(c =0.1mol·L-1)的體積相同。（ ）2當某弱酸稀釋時，其解離度增大，溶液的酸度也增大。（ ）3飽和氫硫酸（H2S）溶液中H+（aq）與S2-（aq）濃度之比為2：1。（ ）4Na2CO3溶液中H2CO3的濃度近似等于Kb2 。（ ）5NaAc溶液與HCl溶液起反應，該反應的平衡常數等于醋酸的解離平衡常數

13、的倒數。（ ）二、選擇題（將每題一個正確答案的標號選出） TOP 1正常成人胃液的pH為1.4，嬰兒胃液的pH為5.0。成人胃液的H3O+離子濃度是嬰兒胃液的多少倍？（ ）A3.6 B0.28 C4.0 D4.0×103 E4.0×10-32已知 HCOOH在25時的酸解離平衡常數Ka = 1.8×10-4，則其共軛堿HCOO-的Kb為（ ）A1.8×10-4 B1.8×10-18 C5.6×10-11 D5.6×103 E1.8×10-103在純水中，加入一些酸，其溶液的 （ ）AH+與OH-乘積變大 BH+與O

14、H-乘積變小CH+與OH-乘積不變 DH+等于OH- E以上說法都不對 4MX是難溶強電解質，0時在100 g水中只能溶解0.8195 g MX，設其溶解度隨溫度變化不大，測得飽和MX溶液的凝固點為-0.293已知Kf(H2O) = 1.86， 則MX的摩爾質量為 （ ）A52.0 B104 C5.20 D10.4 E28.05在NH3的水解平衡NH3(aq) + H2O(l) (aq) + OH-(aq) 中，為使OH- 增大，可行的方法是（ ）A加 H2O B加NH4Cl C加HAc D加NaCl E加HCl三、填空題 TOP1按酸堿的質子理論, 酸是 （1） , 堿是 （2）, 兩性物質

15、是 （3） , 酸堿反應的實質是 （4） 。2考慮強電解質溶液中離子之間的相互作用，應該用 （5） 代替濃度，它的含義是 （6） 。3難溶強電解質的同離子效應使其溶解度（7），而其鹽效應使其溶解度 （8） 。四、問答題 TOP1解釋下列現象：（1）Fe(OH)3溶于稀鹽酸。（2）Mg(OH)2既能溶于稀鹽酸，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氣體，ZnS幾乎完全沉淀出來。2在含Ca3(PO4)2固體的飽和溶液中，分別加入下列物質，對Ca3(PO4)2的溶解度有什么影響，并解釋之。(1)磷酸 (2)

16、 Ca(NO3)2 (3)KNO3 五、計算題 TOP1. 已知某酸H3A的Ka1=10-4、 Ka2=10-7 、Ka3=10-11。（1）計算0.1 mol·L-1 H3A 水溶液的pH、H2A-、HA2-、A3-.（2）0.20 mol·L-1 H3A溶液與0.10 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合，pH為多少?（3）若0.20 mol·L-1 H3A 溶液與0.30 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合，pH又為多少?（4）若0.20 mol·L-1 H3A 溶液與0.50 mol·L-1的NaOH溶液等體積

17、混合，pH又為多少?2. MX是難溶強電解質，0時在100 g水中只能溶解 0.8195g MX，設其溶解度隨溫度變化不大，測得飽和MX溶液的凝固點為-0.293已知Kf（H2O）=1.86求：（1）MX的摩爾質量（g·mol·L-1），（2）0時，Ksp(MX)為多少？學生自測答案 TOP一、判斷題1. 2. × 3. × 4. × 5. 二、選擇題1.D 2.C 3.C 4.B 5.D三、填空題1（1）給出質子的物質 （2）接受質子的物質 （3）既能給出質子，又能接受質子的物質；（4）兩對共軛酸堿對之間的質子傳遞反應2（5）活度（6）電解質

18、溶液中實際可起作用的離子的濃度3（7）減小 （8）增大四、問答題1(1) 在含有Fe(OH)3固體的飽和溶液中存在下列沉淀-溶解平衡Fe(OH)3(s)Fe3+(aq) + 3OH-(aq)加入鹽酸后，HCl解離出H+與OH-結合，OH-離子濃度降低，c(Fe3+)·c3 (OH-)Ksp(Fe(OH)3), 平衡右移, 故Fe(OH)3能溶于稀鹽酸(2) 在含有Mg(OH)2固體的飽和溶液中存在下列沉淀-溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq) + 2OH-(aq)加入鹽酸后，HCl解離出H+與OH-結合，OH-離子濃度降低，c(Mg2+)·c2 (OH-)Ksp(M

19、g(OH)2), 故Mg(OH)2能溶于稀鹽酸。加入NH4Cl溶液后, NH4+ (aq) + OH-(aq) NH3(aq) + H2O, OH-離子濃度降低, 同樣使c(Mg2+)·c2 (OH-)KspMg(OH)2, 平衡右移, 故Mg(OH)2又能溶于NH4Cl溶液中。 (3) H2S(g) + 2Ac-(aq) 2HAc(aq) + S2-(aq)S2- (aq) + Zn2+(aq) ZnS在ZnSO4溶液中先加入若干NaAc，再通入H2S氣體，此時溶液中的Ac-可奪取H2S中的H+，使H2S的解離度增大, 從而大大提高了溶液中的S2-濃度, 使ZnS幾乎能完全沉淀出來

20、。2. (1) 加入磷酸，產生同離子效應，Ca3(PO4)2的溶解度減小。(2) 加入Ca(NO3)2，產生同離子效應，Ca3(PO4)2的溶解度減小。(3) 加入KNO3，產生鹽效應，Ca3(PO4)2的溶解度增大。五、計算題 1（1）解 Ka1/Ka2 = 103102，計算H3A溶液的pH時，可按一元弱酸處理 pH=(pKa1-lgc) = (-lg10-4-lg0.1) = 2.5 H2A- H+ = 10-2.5 mol·L-1 = 3.2×10-3mol·L-1HA2- Ka2 = 10-7mol·L-1 （2）混合后，生成了0.050mol

21、·L-1的H2A-，剩余0.050mol·L-1 H3A，則有 H3A(aq) H2A-(aq) + H+(aq) 平衡時 0.050mol·L-1 0.050mol·L-1 pH= 4.00（3）混合后，生成了0.050mol·L-1的H2A-及0.050mol·L-1 HA2-，則有 H2A-(aq) HA2-(aq) + H+(aq) 平衡時 0.050mol·L-1 0.050mol·L-1 pH= 7.00（4）混合后，生成了0.050mol·L-1的HA2-及0.050mol·L-1

22、 A3-，則有： HA2-(aq) A3-(aq) + H+(aq) 平衡時 0.050mol·L-1 0.050mol·L-1pH= 11.00章后習題解答 TOP習題1. 分別用濃度和活度計算0.0050 mol·L-1KNO3溶液在25的滲透壓，設±=0.92。解 用濃度計算：=icRT=2×0.0050 mol·L-1×8.314 J·mol -1·K-1×298 K×=25 kPa用活度計算：=icRT=2×0.0050 mol·L-1×0.92

23、×8.314 J·mol -1·K-1×298 K×=23 kPa 2. 指出下列各酸的共軛堿：H2O、H3O+、H2CO3、CH2COO-、H2S、HS-。酸H2OH3O+H2CO3CH2COO-H2SHS-共軛堿OH-H2ONH3NH2CH2COO-HS-S2-3. 指出下列各堿的共軛酸：H2O、NH3、Al(H2O)5OH2+、CH2COO-。堿H2ONH3Al(H2O)5OH2+CH2COO-共軛酸H3O+NH3Al(H2O)63+CH2COOH4. 說明(1)H3PO4溶液中存在著哪幾種離子?請按各種離子濃度的大小排出順序。其中H3O

24、+濃度是否為濃度的3倍？(2)NaHCO3和NaH2PO4均為兩性物質，但前者的水溶液呈弱堿性而后者的水溶液呈弱酸性，為什么?答 (1) 在H3PO4溶液中存在下列質子轉移平衡：H3PO4 (aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)H2O(l) + H2O(l)H3O+(aq) + OH-(aq)由于Ka1>>Ka2>>Ka3，各離子濃度由大到小為：H3O+>>OH-> 。其中H3O+濃度并不是濃度的3倍。 (2) NaHCO3

25、在水溶液中存在下列質子轉移平衡：(aq) + H2O(l)(aq)+ H3O+(aq)Ka()=Ka2(H2CO3)=4.7×10-11(aq) + H2O(l)H2CO3(aq) + OH-(aq)Kb()=Kw/Ka1(H2CO3)=1.0×10-14/(4.5×10-7)=2.2×10-8由于Kb()>Ka()，結合質子的能力大于其給出質子的能力，因此NaHCO3水溶液呈弱堿性。NaH2PO4在水溶液中存在下列質子轉移平衡：(aq) + H2O(l)(aq)+ H3O+(aq)Ka()=Ka2(H3PO4)=6.1×10-8(aq)

26、 + H2O(l)H3PO4(aq) + OH-(aq)Kb()=Kw/Ka1(H3PO4)=1.0×10-14/(6.9×10-3)=1.4×10-12由于Ka()>Kb()，H2PO4-給出質子的能力大于其接受質子的能力，因此NaHCO3水溶液呈弱酸性。5. 解釋BaSO4在生理鹽水中的溶解度大于在純水中的，而AgCl的溶解度在生理鹽水中卻小于在純水中的。答 生理鹽水中含有Na+離子和Cl-離子對BaSO4起到鹽效應作用使溶解度增大，但Cl-離子對AgCl卻起到同離子效應作用而使溶解度降低。6. 在含有固體AgCl的飽和溶液中，加入下列物質，對AgCl的

27、溶解度有什么影響？并解釋之。(1) 鹽酸(2) AgNO3 (3) KNO3 (4) 氨水答 （1）鹽酸和（2）AgNO3，由于同離子效應，將使AgCl的溶解度降低；但若加入HCl濃度較大的話，Ag+與Cl-可以生成配合物AgCl2-，此時AgCl的溶解度反而會增大。（3）KNO3則由于鹽效應，將使AgCl的溶解度稍有增加；（4）氨水，由于NH3與Ag+形成了配離子將使游離的Ag明顯地減少，AgCl的溶解度大大地增加。7. 計算0.10 mol·L-1 H2S 溶液中H3O+、HS-及S2-。已知Ka1=8.9×10-8，Ka2=1.2×10-13。解 H2S(a

28、q) + H2O(l)HS-(aq) + H3O+(aq)初始濃度/(mol·L-1) 0.10平衡濃度/(mol·L-1) 0.10-x0.10 x x mol·L-1=9.4×10-5 mol·L-1HS-H3O+9.4×10-5 mol·L-1 HS-(aq) + H2O(l)S2-(aq) + H3O+(aq)=1.2×10-13由于HS-H3O+，因此S2- Ka2, 即S2-=1.2×10-13 mol·L-18. 解痛藥嗎啡(C17H19NO3)是一種弱堿，主要由未成熟的罌粟籽提取

29、得到，其Kb=7.9×10-7。試計算0.015 mol·L-1嗎啡水溶液的pH值。解 c/Kb=0.015/7.9×10-7>500，且c·Kb>20KwOH-=1.1×10-4 mol·L-1, pOH=3.96, pH=10.049. 水楊酸（鄰羥基苯甲酸，C7H6O3）是二元酸，Ka1=1.06×10-3，Ka2=3.6×10-14，它是一種消毒防腐劑，有時可用作止痛藥而代替阿司匹林，但它有較強的酸性，能引起胃出血。計算0.065 molL-1的C7H6O3溶液的pH值及平衡時各物種的濃度。解

30、Ka2很小，可忽略第二級H3O+的解離。但c/Ka1<500 C7H6O3(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(aq)初始濃度/(mol·L-1) 0.065平衡濃度/(mol·L-1) 0.065-x x xx=7.8×10-3，H3O+=7.8×10-3 mol·L-1，pH=2.11Ka2，即=3.6×10-14 mol·L-110. 計算下列酸堿質子傳遞平衡常數，并判斷反應偏向何方？(1) HNO2(aq) + CN-(aq) = HCN(aq) +(aq)(2)(aq) +(aq) = HNO2(

31、aq) +(aq)(3)(aq) + Ac-(aq) = NH3(aq) + HAc(aq)(4)(aq) + H2O(l) =(aq) + OH-(aq)解 (1) K=，反應正向進行；(2) K=，反應正向進行；(3) K=，反應逆向進行；(4) K=，反應逆向進行。11. 疊氮鈉（NaN3）加入水中可起殺菌作用。計算0.010 mol·L-1NaN3溶液的各種物種的濃度。已知疊氮酸（HN3）的Ka=1.9×10-5。解 設溶液中OH-= x mol·L-1 (aq) + H2O(l)HN3(aq) + OH-(aq)初始濃度/(mol·L-1) 0

32、.010平衡濃度/(mol·L-1) 0.010-x x xx=2.3×10-6OH-=HN3=2.3×10-6 mol·L-1=Na+=0.010 mol·L-1H3O+=Kw/OH-=1.00×10-14/(2.3×10-6)=4.3×10-9 mol·L-112. 計算下列溶液的pH值：（1）100 mL、0.10 mol·L-1H3PO4與100 mL、0.20 mol·L-1NaOH相混合（2）100 mL、0.10 mol·L-1Na3PO4與100 mL、0.2

33、0 mol·L-1HCl相混合解 (1) n(H3PO4)：n(NaOH)=(100 mL×0.10 mol·L-1):(100 mL×0.20 mol·L-1)=1:2，反應為：H3PO4(aq) + 2NaOH(aq) = Na2HPO4(aq) + 2H2O(l)生成Na2HPO4= 0.10 mol·L-1×100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 mol·L-1pH=(pKa2+pKa3) =（7.21+12.32）= 9.76(2) n(Na3PO4)：n(HCl)=(100 mL

34、15;0.10 mol·L-1):(100 mL×0.20 mol·L-1)=1:2，反應為：Na3PO4 + 2HCl = NaH2PO4 + 2NaCl生成NaH2PO4= 0.10 mol·L-1×100 mL/(100 mL+100 mL)=0.050 mol·L-1pH=(pKa1+pKa2)= (2.16+7.21)=4.6813. 在濃度均為0.010 mol·L-1的KCl和K2CrO4的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液時，AgCl和Ag2CrO4哪個先沉淀析出？當第二種離子剛開始沉淀時，溶液中的第一種離子

35、濃度為多少? (忽略溶液體積的變化)。已知：Ksp(AgCl)1.77×10-10、Ksp(Ag2CrO4)1.12×10-12解 AgCl開始沉淀時：Ag+AgCl1.8×10-8 mol·L-1Ag2CrO4開始沉淀時：1.1×10-5 mol·L-1沉淀Cl-所需Ag+較小，AgCl沉淀先生成。當Ag+1.1×10-5 mol·L-1時，Ag2CrO4開始沉淀，此時溶液中剩余的Cl-濃度為：Cl-1.6×10-5 mol·L-114. 乳酸HC3H5O3是糖酵解的最終產物，在體內積蓄會引起

36、機體疲勞和酸中毒，已知乳酸的Ka=1.4×10-4，試計算濃度為1.0×10-3 mol·L-1乳酸溶液的pH值。解 由于c/Ka<500，不能用最簡式計算。H3O+=mol·L-1= 3.1×10-4 mol·L-1pH = 3.5115. 已知乳酸的Ka=1.4×10-4，測得某酸牛奶樣品的pH值為2.42。計算該酸奶中乳酸的濃度。解 pH=2.42, H3O+=3.8×10-3 mol·L-1。設乳酸的濃度為c(HC3H5O3)。HC3H5O3(aq) + H2O(l)(aq) + H3O+(

37、aq)由1.4×10-4c(HC3H5O3)=1.4×10-4×3.8×10-3+(3.8×10-3)2c(HC3H5O3)=0.11 mol·L-116. 正常成人胃液的pH值為1.4，嬰兒胃液pH值為5.0。問成人胃液中的H3O+濃度是嬰兒胃液的多少倍？解 成人胃液的pH值為1.4，則H3O+成人=0.040 mol·L-1 嬰兒胃液pH值為5.0，則H3O+嬰兒=1.0×10-5 mol·L-1H3O+成人/H3O+嬰兒=0.040 mol·L-1/(1.0×10-5 mol&#

38、183;L-1)=400017. 有一濃度為0.100 mol·L-1的BHX溶液，測得pH=8.00。已知B是弱堿，Kb=1.0×10-3；X-1是弱酸HX的陰離子。求HX的Ka。解 HX-(aq) + H2O(l)H2X(aq) + OH-(aq)HX-(aq)+ H2O(l)X2-(aq) + H3O+(aq)H3O+=pH=1/2(pKa-pKb+pKw)pKa=2pH-pKw+pKb=2×8.00-14.00+3.00=5.00Ka=1.0×10-518. 現有0.20 mol·L-1HCl溶液，問：(1) 如使pH=4.0，應該加入

39、HAc還是NaAc？(2)如果加入等體積的2.0 mol·L-1NaAc溶液，則混合溶液的pH值是多少？(3) 如果加入等體積的2.0 mol·L-1NaOH溶液，則混合溶液的pH值又是多少?解 （1）應該加入堿性的NaAc。（2）加入等體積的NaAc后，由于NaAc過量，生成的HAc濃度為：HAc= 0.20 mol·L-1/2= 0.10 mol·L-1溶液中的NaAc濃度為：NaAc=2.0×10-6 mol·L-1，pH=5.70（3）NaOH過量, OH-=pOH = 0.046，pH=13.9519. 喹啉（C20H24N

40、2O2，摩爾質量324.4 g·mol-1）是主要來源于金雞納樹皮的重要生物堿，它是一種抗瘧藥。已知1 g喹啉能溶在1.90 L水中，計算該飽和溶液的pH值。已知pKb1=5.1，pKb2=9.7。解 cb=1.0 g/(1.90L×324.4 g·mol-1)=1.6×10-3 mol·L-1pKb1=5.1, Kb1=7.9×10-6, c/Kb1<500，設OH- = x mol·L-1,x=1.1×10-4 mol·L-1, pOH=3.9, pH=10.120. 取0.10 mol

41、3;L-1HB溶液50.00 mL，與0.10 mol·L-1KOH溶液20.00 mL混合，將混合溶液加水稀釋至100.0 mL，測得其pH值為5.25，試求此弱酸(HB)的解離平衡常數。解 HB與KOH反應，生成KB，由于HB過量，組成HB-KB緩沖溶液。HB=0.030 mol·L-1，B-= 0.020 mol·L-1， H3O+ = 5.6×10-6 mol·L-1Ka=3.7×10-621. 測得血液中鐵離子的總濃度為5.0×10-5 mol·L-1。已知37時KspFe(OH)3=2.8×1

42、0-39，pKw=13.685。計算使99的Fe3+離子沉淀時的pH值。試討論在pH7.40的血液中鐵離子的存在形式。解 當溶液中99的Fe3+離子沉淀時，Fe3+(aq) + 3OH-(aq) = Fe(OH)3(s) pH=13.685-(-lg1.8×1011)=2.94在pH7.40的血液中，OH-=10-13.685/10-7.40=10-6.285=5.2×10-7 mol·L-1此血液中的Fe3+離子濃度為：結果表明，在pH>2.94時，將有超過99的Fe3+沉淀。而在生理條件（37，pH=7.40）下，僅有2.0×10-20 mol

43、·L-1的Fe3+離子游離存在于血液中，說明血液中的Fe3+是以結合態形式（如形成鐵蛋白）穩定存在。22. 計算下列溶液的pH值：(1) 0.10 mol·L-1HCl溶液與0.10 mol·L-1 NH3·H2O等體積混合；(2) 0.10 mol·L-1HAc溶液與0.10 mol·L-1 NH3·H2O等體積混合；(3) 0.10 mol·L-1HCl溶液與0.10 mol·L-1Na2CO3溶液等體積混合。解 （1）由于n(HCl)=n(NH3)，生成0.10 mol·L-1/2=0.0

44、50 mol·L-1的NH4Cl，溶液的H3O+=mol·L-1=5.3×10-6 mol·L-1pH=5.28（2）由于n(HAc)=n(NH3)，生成0.10 mol·L-1/2= 0.050 mol·L-1的NH4Ac，H3O+ =pH=7.01（3）由于n(HCl)=n(Na2CO3)，生成0.10 mol·L-1/2= 0.050 mol·L-1的NaHCO3，H3O+=pH=8.3423. 計算下列溶液的pH值：(1) 0.20 mol·L-1H3PO4溶液與0.20 mol·L-1

45、 Na3PO4等體積混合；(2) 0.20 mol·L-1Na2CO3溶液與0.10 mol·L-1HCl溶液等體積混合。解 （1） H3PO4(aq) + Na3PO4(aq) = NaH2PO4(aq) + Na2HPO4(aq)初始時：V×0.20 mol·L-1 V×0.20 mol·L-1反應后： V×0.20 mol·L-1 V×0.20 mol·L-1溶液中Na2HPO4 =NaH2PO4 = (V/2V)×0.20 mol·L-1= 0.10 mol·

46、;L-1Ka2 =， H3O+ = 6.1×10-8 mol·L-1， pH=7.21（2） HCl(aq) + Na2CO3(aq) = NaHCO3(aq)初始時：V×0.10 mol·L-1 V×0.20 mol·L-1反應后： V×0.10 mol·L-1 V×0.10 mol·L-1 溶液中Na2CO3= NaHCO3 =(V/2V)×0.10 mol·L-1= 0.050 mol·L-1Ka2 =，H3O+ = 4.7×10-11 mol

47、83;L-1， pH=10.3224. PbI2和PbSO4的Ksp非常接近，兩者飽和溶液中的Pb2+是否也非常接近，通過計算說明。Ksp(PbI2)=9.8×10-9，Ksp(PbSO4)=2.53×10-8解 PbI2 = Pb2+ + 2I- Ksp(PbI2) = Pb2+I-2=S(2S)2=4S3S=Pb2+ = mol·L-1= 1.3×10-3 mol·L-1 PbSO4 = Pb2+ + SO42- Ksp(PbSO4) = Pb2+SO42-= S2S=Pb2+ =mol·L-1=1.59×10-4 mo

48、l·L-125. 假設溶于水中的Mn(OH)2完全解離，試計算：(1) Mn(OH)2在水中的溶解度(mol·L-1)； (2) Mn(OH) 2飽和溶液中的Mn2+和OH-；(3) Mn(OH) 2在0.10 mol·L-1 NaOH溶液中的溶解度假如Mn(OH) 2在NaOH溶液中不發生其它變化；(4) Mn(OH) 2在 0.20 mol·L-1MnCl2溶液中的溶解度。解 Mn(OH)2(s) = Mn2+(aq) + 2OH-(aq) Mn2+OH-2=Ksp(1) S(2S)2=Ksp, S=mol·L-1= 3.72×1

49、0-5 mol·L-1(2) Mn2+ = S =3 .72×10-5 mol·L-1， OH- =2S = 7.44×10-5 mol·L-1(3) OH-= 0.10 mol·L-1S=Mn2+ =mol·L-1=2.1×10-11 mol·L-1(4) Mn2+ = 0.20 mol·L-1S=mol·L-1 =5.1×10-7 mol·L-126. 在100.0 mL的0.20 mol·L-1 MnCl2溶液中，加入含有NH4Cl的0.10 mol

50、·L-1 NH3·H2O溶液100.0 mL，為了不使Mn(OH)2沉淀形成，需含NH4Cl多少克?解 溶液中，Mn2+=0.20 mol·L-1×100.0 mL/(100.0 mL+100.0mL)= 0.10 mol·L-1 NH3=0.10 mol·L-1×100.0 mL/(100.0 mL+100.0 mL)= 0.050 mol·L-1由Ksp=Mn2+OH-2，得OH- =mol·L-1=1.4×10-6 mol·L-1由，得mol·L-1m(NH4Cl) =

51、0.64 mol·L-1×0.200 L×53.5 g·mol-1=6.8 g27. 在1.0 L 0.10 mol·L-1 H3PO4溶液中，加入6.0 g NaOH固體，完全溶解后，設溶液體積不變，求(1) 溶液的pH值；(2) 37時溶液的滲透壓；(3) 在溶液中加入18 g葡萄糖，其溶液的滲透濃度為多少？是否與血液等滲(300 mmol·L-1)？M(NaOH)=40.0，M(C6H12O6)=180.2解 (1) 反應前，溶液中n(H3PO4)=0.10 mol·L-1×1.0 L=0.10 mol,n(

52、NaOH)=6.0 g/(40 g·mol-1)=0.15 mol,n(NaOH)-n(H3PO4)=0.15 mol-0.10 mol=0.05 mol反應 H3PO4(aq) + NaOH(aq) = NaH2PO4(aq) + H2O(l)初始時/mol 0.10 0.15=0.05 0.10繼續反應 NaH2PO4(aq) + NaOH(aq) = Na2HPO4(aq) + H2O(l)初始時/mol 0.10 0.05 =0.05 0.05所以平衡時Na2HPO4=NaH2PO4 = 0.050 mol·L-1由Ka2 =，得 H3O+= 6.1×10

53、-8 mol·L-1， pH=7.21(2) =icRT =c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(Na+)RT=(0.050+0.050+3×0.050) mol·L-1×8.314 J·mol-1·K-1×(273+37) K×=644 kPa(3) 溶液的滲透濃度為18 g·L-1/(180 g ·mol-1) + (0.050+0.050+3×0.050) mol·L-1=0.35 mol·L-1，與血液相比，為高滲溶液。28. 將500 ml c(Mg

54、Cl2)=0.20 mol·L-1和500 ml c(NH3·H2O) =0.20 mol·L-1混合。求：(1)混合后溶液是否有沉淀生成？請通過計算加以說明。(2)若有沉淀要加入多少克NH4Cl，才能使溶液無Mg(OH)2沉淀產生?（忽略加入NH4Cl固體引起的體積變化）已知KspMg(OH)2=5.61 ×10-12，Kb(NH3)=1.8×10-5，Mr(NH4Cl)=53.5。解 (1)混合后溶液中，c(MgCl2)=0.10 mol·L-1，c(NH3·H2O) =0.10 mol·L-1 cKb>

55、20Kw, c/Kb>500OH- = IP=Mg2+OH-2=0.10×(1.3×10-3)2=1.7×10-7KspMg(OH)2，有沉淀生成(2)要使沉淀溶解，設需加入x g NH4Cl，則：OH-=7.5×10-6 mol·L- NH4+=0.24 mol·L-1x=0.24 mol·L-1×(0.50L+0.50L)×53.5g· mol-1=12.8 gExercises1. 125.0 mL of 0.40 mol·L-1 propanic acid, HPr, i

56、s diluted to 500.0 mL. What will the final pH of the solution be? (Ka=1.3×10-5)Solution c(HPr)=0.10 mol·L-1, H3O+ =1.1×10-3 mol·L-1，pH=2.942. Ethylamine, CH3CH2NH2, has a strong, pungent odor similar to that ammonia. Like ammonia, it is a base. A 0.10 mol·L-1 solution has a pH of 11.86. Calculate the Kb for the ethylamine, and find Ka for its conjugate acid, .Solution pH=11.86, pOH=14.00-11.86=2.14 OH-=7.2×10-3 mol·L-1Kb(CH3CH2NH2) = 3. Pivaic acid is a monoprotic weak acid. A 0.100 mol·L-1 solution of pivalic acid has a pH=3.00. What is the pH