案例版无机化学习题答案

习题详解

第二章

1. 在医学及药学中常用的溶液的组成标度包括哪些？这些组成标度的定义各是什么？

答：常用的溶液的组成标度包括质量分数、摩尔分数、质量摩尔浓度、体积分数、质量浓度、物质的量浓度和比例浓度。

质量分数定义为溶质B 的质量除以溶液的质量。

摩尔分数定义为溶质B 的物质的量与溶液的总物质的量之比。

质量摩尔浓度定义为溶质B 的物质的量除以溶剂的质量。

体积分数定义为在相同温度和压力下，物质B 的体积除以混合物混合前各组分体积之和。

质量浓度定义为溶质B 的质量除以溶液的体积。

物质的量浓度定义为溶质B 的物质的量除以溶液的体积。

比例浓度定义为将固体溶质1 g 或液体溶质1 mL 制成X mL 溶液。

2. 在溶液中，KI 和KMnO 4可发生如下反应：

10KI + 2KMnO 4 + 16H + = 12K + + 2Mn 2+ + 5I 2 + 8H 2O

若反应后有0.476 g I 2生成，则以(KI +5

1KMnO 4)为基本单元时，所消耗的反应物的物质的量是多少？ 解：mol 10753)mol 126.9g (22

10.476g )I 21()KMnO 51(KI 3124--?=???==+.n n 3. 现有一患者需输液补充Na + 3.0 g ，如用生理盐水（9.0 g ·L -1 NaCl 溶液），应需多少体积？ 解：L 85.0L 9.0g 123.0g 35.5)g (23.03.0g )NaCl (1

=??+?=-V 4. 经检测某成年人每100 mL 血浆中含K + 20 mg 、Cl - 366 mg ，试计算它们各自的物质的量浓度（单位用mmol ·L -1表示）。

解：

11L mmol 1.5mol 1mmol 1000L 1mL 1000mg 1000g 1mL 1001mol g 1.93mg 02)(K --+?=?????=

c

11L mmol 031mol 1mmol 1000L 1mL 1000mg 1000g 1mL 1001mol

g 45.53mg 663)(Cl ---?=?????=c 5. 在室温下，物质B （M B = 100.00 g ·mol -1）的饱和溶液9.00 mL 的质量为10.00 g ，将该溶液蒸干后得到溶质2.00 g ，试计算此溶液的：(1) 质量分数ωB ；

(2) 质量浓度ρB ；(3) 质量摩尔浓度b B ；(4) 物质的量浓度c B 。 解：0.200g

00.01g 002.B B ===m m ω 113-B B L g 222mL

L 109.00mL g 002.--?=??==V m ρ 1

1B B 3-1A 200g 100g moL 200mol kg 1000g 10g kg

n ./b .m .---?===??? 1131B B B L mol 222mL

L 109.00mL moL g 2.00g/100----?=???==.M n c 6. 试简要回答以下问题：

(1) 为什么在冰上撒食盐，会使冰融化，且体系的温度会下降？

(2) 在临床治疗中，当需要为病人大剂量输液时，为什么一般要输等渗溶液？

答：(1) 因为冰的表面总附有少量水，当撒上盐后，盐溶解在水中形成溶液，此时溶液的蒸气压下降，当它低于冰的蒸气压时，冰就会融化。冰融化时将吸收大量的热，于是冰盐混合物的温度就会降低。

(2) 在临床治疗中，当需要为病人大剂量输液时，补充的液体应与病人血浆等渗，否则可能导致机体内水分调节失常及细胞的变形或破坏而造成不良后果，如溶血或血管―栓塞‖等现象，严重时甚至危及生命。

7. 溶液A 由1.59 g 蔗糖（M r = 342）溶于20.0 g 水组成，溶液B 由1.45 g 尿素（M r = 60）溶于20.0 g 水组成。

(1) 在相同温度下，哪个溶液的蒸气压高？

(2) 若将两者同时放入同一恒温密闭的容器内，经过足够长时间后，其各自的浓度是否会发生改变？为什么？

(3) 当上述系统的蒸气压达到平衡时，转移的水的质量是多少？

解：(1) mol 0.00465mol 342g 1.59g (A)1=?=

-n m o l 0.0242m o l 60g 1.45g (B)1=?=-n

1-kg mol 0.232kg 020000.00465mol (A)?==.b 1-kg mol 211kg

020000.0242mol (B)?==..b 根据Raoult 定律可知，溶液A 的蒸气压下降小，故蒸气压较高。

(2) A 溶液变浓，B 溶液变稀。因为浓度不同的溶液置于同一恒温密闭的容器内，由于b B 不同，蒸气压P 不同，蒸发与凝结速率不同。A 溶液蒸气压较高，溶剂蒸发速率大于B 溶液，故A 溶液中的溶剂将转移至B 溶液。

(3) 设转移的水为x g ，当两者蒸气压相等时，b (A) = b (B)，即

x)

(20.00.0242mol x)(20.00.00465mol +=- x = 13.5 g 8. 比较下列溶液的凝固点的高低：

(1) 0.2 mol ·kg -1葡萄糖的水溶液； (2) 0.2 mol ·kg -1乙二醇的水溶液；

(3) 0.2 mol ·kg -1乙二醇的苯溶液； (4) 0.2 mol ·kg -1氯化钾的水溶液。 已知苯的凝固点为5.5 ℃，苯的K f = 5.10 K ·kg ·mol -1，水的K f = 1.86 K ·kg ·mol -1。

解：对于非电解质溶液ΔT f = K f b B ，对于电解质溶液ΔT f = iK f b B ，题目中各溶液的质量摩尔浓度相同，其凝固点由高到低顺序为：(3)﹥(1)＝(2)﹥(4)。

9. 在相同温度下，下列溶液的渗透压力由大到小的顺序是什么？

(1) c (NaOH) = 0.1 mol·L -1； (2) c (3

1K 3PO 4) = 0.1 mol·L -1； (3) c (2

1Na 2CO 3) = 0.1 mol·L -1； (4) c (C 6H 12O 6) = 0.1 mol·L -1。 解：对于非电解质溶液Π= cRT ，对于电解质溶液Π= icRT ，渗透压力由大到小顺序为：(1)﹥(3)﹥(2)﹥(4)。

10. 尼古丁是烟草的主要有害成分之一，其实验式是C 5H 7N 。若将0.634 g 尼古丁溶于10.0 g 水中，所测得的沸点在101.3 kPa 下为100.200 ℃。试写出尼古丁的分子式。

解：K 200o b b b .T T T =-=?

11b b B kg 0.391mol mol

kg 0.512K 0.200K --?=??=?=K T b 11B A B mol g 162kg mol 391.0kg 0100.0g 634.0--?=??==

b m m M （M B = K b m B /m A ΔT b ）

故，尼古丁的分子式为C 10H 14N 2 。

11. NH 4Cl 针剂在临床可用于治疗碱中毒，其每只的规格为20.00 mL ，含0.1600 g NH 4Cl 。试计算该针剂的物质的量浓度和渗透浓度。在37 ℃时，该针剂在37 ℃时的渗透压力是多少，若将红细胞置于其中，则形态能否维持正常？ 解：114L mol 14960mol

g 48.530.02000L .1600g 0Cl)(NH --?=??=.c 1114os L mmol 2299mol 1000mmol 2L 0.1496mol Cl)(NH ---?=????=.c

（渗透浓度c os

就是渗透活性物质的物质的量除以溶液的体积。即渗透活性物质的总浓度。） kPa 771.1K 310mol K L kPa 8.314L mol 149602111B =???????==---.RT ic Π 此溶液为等渗溶液，故红细胞在其中可维持正常形态。

12. 将2.00 g 白蛋白溶于100 mL 水中，在室温25℃时测定此溶液的渗透压力为0.717 kPa 。计算该白蛋白的相对分子质量。此溶液的凝固点是多少？ 解：1411B L mol 10892K

25)(273mol K L kPa 8.314kPa 7170----??=+????==..RT Πc 1414B B mol g 109260.100L

L mol 10892 2.00g ---??=???==..V c m M 故M r = 6.92×104 。

K 1038.5mol

g 1092.6kg 100.0g 00.2mol kg K 86.1Δ4141B A B f B f f ---?=??????===M m m K b K T 故该溶液的凝固点为-5.38×10-4 ℃。

13. 什么是晶体渗透压力和胶体渗透压力？并简述两者不同的生理功能。 答：在医学上，通常将电解质和小分子物质统称为晶体物质，其产生的渗透压力称为晶体渗透压力；而将大分子物质称为胶体物质，其产生的渗透压力称为胶体渗透压力。

因为人体内的半透膜（如细胞膜和毛细血管壁等）的通透性不同，因而晶体渗透压力与胶体渗透压力在维持体内水盐平衡中的功能也不同，即表现出不同的生理作用。晶体渗透压力是决定细胞内液和细胞外液之间水分转移的主要因素。血浆的胶体渗透压力在调节血容量及维持血浆和组织间液之间的水平衡方面起

着重要的作用。

14. 人的血浆在-0.560 ℃凝固，则37 ℃时血浆的渗透浓度及渗透压力各为多少？

解：B f f o f f b K T T T =-=?

11f f B kg mol 0.301mol

kg 1.86K 0.560K --?=??=?=K T b Cos = 301 mmol·L -1

kPa 776K 310mol K L kPa 8.314L mol 3010111B =??????==---.RT c Π

15. 某电解质HA 溶液，其质量摩尔浓度b (HA)为0.10 mol·kg -1，测得该溶液的?T b 为0.052 K ，求该物质的解离度。

解： HA 在水溶液中存在解离平衡： HA(aq)

H +(aq)+ A - (aq)

初始时的b /mol·kg -1 0.10

平衡时的b /mol·kg -1 0.10-0.10α 0.10α 0.10α

达到解离平衡时，溶液中所含HB 的未解离部分和已解离成离子部分的总浓度为：

[(0.10-0.10α) +0.10α+0.10α] mol·kg -1 = 0.10(1+α) mol·kg -1

由ΔT b = K b b B 可得

0.052 K = 0.512 K·kg·mol -1 × 0.10(1+α) mol·kg -1

α= 0.016 = 1.6% 16. 试述离子相互作用理论的要点和离子氛的概念，并用该理论解释为何强电解质在水溶液中的表观解离度小于100%。

答：该理论的要点是：(1)强电解质在水溶液中是全部解离的。(2)离子间通过静电力相互作用，每一个离子都被周围电荷相反的离子包围着，形成所谓离子氛。在强电解质溶液中，由于电解质全部解离，离子浓度一般较大。由于离子氛的存在，离子间相互作用而互相牵制，强电解质溶液中的离子并不是独立的自由离子，不能完全自由运动，因而不能百分之百地发挥离子应有的效能，故通过实验测得的强电解质在水溶液中的表观解离度小于100%。

17. 求25 ℃时0.01 mol·L -1 HCl 溶液的离子强度、活度因子、活度。

21[0.010 mol·kg -1×(+1)2+0.010 mol·kg -1×(-1)2] = 0.010 mol·kg -1 051.0kg mol 010.0)1()1(mol kg 509.0A lg 12/11/2-=??-?+??-=?-=--

+±I z z γ γ± = 0.89

0089.0)kg mol 1/(g k mol 010.089.01-1θB =???=?=-±±/b b a γ

18. 分别用浓度和活度计算0.0050 mol·L -1 KNO 3溶液在25℃的渗透压力，设γ±= 0.92。

解：用浓度计算：

kPa 52K 982mol K L kPa 8.314L mol 005002111B =???????==---.RT ic Π 用活度计算：

kPa 23 K 298mol K L kPa 314.8L mol 0050.092.02111B =????????==---±RT c i γΠ

第三章

1. 用酸碱质子理论判断下列分子或离子在水溶液中哪些是质子酸？哪些是质子碱？哪些是两性物质？

H 3PO 4，HSO 4-，H 3O +， HS -，Al(H 2O)63+，CO 32-，HCOOH ，NH 4+，OH -，H 2S ，HPO 42-，HCN ，S 2-

解：质子酸：H 3PO 4，H 3O +，Al(H 2O)63+，HCOOH ，H 2S ，HCN ， NH 4+ 质子碱：CO 32-，OH -，S 2-

两性物：HSO -4，HS -，HPO 42-

2. 找出下列酸碱的各自相应的共轭碱或共轭酸：

NH 4+，H 2CO 3，H 2PO 4-，PO 43-， H 2O ，〔Cr(OH -)(H 2O) 5〕2+，S 2-，Ac - 解：共轭酸碱对

NH 4+～NH 3，H 2PO 4-～HPO 42-，H 2CO 3～HCO 3-， HPO 42-～PO 43 -，HS -～S 2-，HAc ～Ac -，〔Cr(H 2O) 6〕3+～〔Cr(OH -)(H 2O) 5〕2+

3. 根据酸碱质子论写出下列质子酸在水溶剂中的解离平衡反应式及酸度平衡常数K a 表达式。 （1）HCN ；（2）NH 4+

答： HCN + H 2

O CN －+ H 3O +

()+-3a [H O ][CN ]HCN [HCN]K = NH 4+ + H 2O NH 3 + H 3O + ()++

33a 4

+4[H O ][NH ]NH [NH ]K =

4．弱电解质溶液稀释时，为什么解离度会增大？而溶液中水合氢离子浓度反而减小呢？

答：（1

K a 在一定温度下为一常数，对同一弱电解质，当溶液稀释时，浓度c 变小，则解离度α将变大。

（2）又因[H 3O +

c 变小时，[H 3O +]将减小。

5. 什么叫弱电解质溶液中的同离子效应？盐效应？在同离子效应存在的同时，是否存在盐效应？以哪个效应为主？

答：（1）同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与该弱电解质含有相同离子的强电解质使弱电解质解离度的现象叫同离子效应。

（2）盐效应：在弱电解质的溶液中，加入不含共同离子的强电解质时引起弱电解质的解离度稍微增大的效应叫盐效应。

（3）在产生同离子效应的同时，也存在盐效应，只不过与同离子效应相比，盐效应较弱，是以同离子效应为主。

6．计算0.10 mol·L -1 H 2S 水溶液中同时含有0.10 mol·L -1HCl 时的S 2-浓度。解. H 2S 分两步解离

(1) H 2S + H 2

O H 3O ++ HS - []

+-38a122H O HS (H S)=8.910H S K -????????=? (2) HS -+H 2

O H 3O + + S 2- +2-313a2-H O S = 1.210HS K -????????=?????

根据多重平衡规则(1) + (2) 得

H 2S + 2H 2

O

2H 3O + + S 2- []

2+2-3122H O S H S a a K K K ????????==? 溶液中的[H 3O +]浓度应包括HCl 电离出的H 3O +及H 2S 两步解离出的H 3O +，因H 2S 的α很小，加之同离子效应，溶液中H 3O +的总浓度可以近似地用HCl 解离出的H +浓度代替，H 2S 的平衡浓度也可近似地用H 2S 起始浓度代替。故 []

()813-11222-19-122+-13H S 8.910 1.2100.1 mol L S 1.110 mol L H O 0.10 mol L K K ---????????===?????????

由计算知道：在含有0.10 mol·L -1HCl 的0.10 mol·L -1H 2S 水溶液中，2-19-1S 1.110 mol L -??=????。与纯水H 2S 水溶液中的2-13-1a 2S 1.210mol L K -??==????

相比较，由于0.10 mol·L -1HCl 的存在，使[S 2-]降低很多。反之，如果降低溶液的酸度，则促使H 2S 的解离平衡右移，结果使S 2-离子浓度增大。

7．计算0.10 mol·L -1NaCN 溶液中的[OH －]、[H 3O +]和pH 为多少？已知K b (CN -)= 1.6×10-5。

解： c /K a = 0.10 mol·L -1/ 1.6×10-5 ＞500，可用最简式计算

--13-1OH L 1.310 mol L -??==?=???? -14

+

12-1w 33-1- 1.010H O 7.710 mol L 1.310 mol L OH K --???===?????????? 12-1pH lg OH lg7.710 mol L 11.11--??=-=-??=??

8．计算0.10 mol·L -1H 2S 水溶液的[H 3O +]、pH 、[S 2-]和H 2S 的α。已知K a1 =

9.1×10 -8，K a2 =1.2×10 -13。

解： K a1＞＞K a2，只考虑H 2S 的第一步解离对[H 3O +]的贡献。

c /K a = 0.10 mol·L -1/ 8.9×10-8 ＞500

所以根据最简公式计算

H 2S ＋H 2O H 3O +＋HS －

-15-13H O L 9.410 mol L +-??==?=????

513H O HS 9.410 mol L +---????==??????

pH 4.03=

[S 2-]按第二步解离平衡计算

HS －＋H 2O H 3O ＋＋ S ２－

2-5-1-1+2-313a25-1-9.410 mol L S mol L H O S 1.2109.410 mol L HS K ---????????????????===???????

H 2S 在水溶液中的解离分两步进行，则表达式中的[H 3O +]应当相同。又因

K a1极小，HS -的解离很少，假设513H O HS 9.410 mol L +---????==??????

，于是2131a2S 1.210 mol L K ---??==????

+5-13-1

H O 9.410 mol L 100%100%0.094%0.10mol L c α-??????=?=?=? 9．乳酸HC 3H 5O 3是糖酵解的最终产物，在体内积蓄会引起机体疲劳和酸中毒，己知乳酸的K a =1.4×10-4,试计算浓度为1.0×10-3 mol·L -1溶液的pH 。

解： c /K a = 0.10 mol·L -1/ 1.4×10-4 ＞500

+-14-13H O L 3.7410 mol L -??==?=????

+43pH lg H O lg3.7410 3.43-??=-=-?=??

10．麻黄碱（C 10H 15ON ）又名麻黄素，为一元弱碱，常用于预防及治疗支气管哮喘及鼻黏膜肿胀、低血压症等。实验验测得其水溶液的pH 为10.26，己知麻黄素的K b = 2.33×10-5，求麻黄碱的浓度。

解： +3p H l g H O ??=-??

+310.26lg H O ??=-??

+11-13H O 5.510 mol L -??=????

+143w H O OH 1.010K --????==????? 14

4-1w 11-1

+3 1.010OH 1.810 mol L 5.510 mol L H O K --

--???===?????????? []c K ?=-b OH

()2241315b 1.810 mol L OH 1.410 mol L 2.3310

c K ------??????===??? 11．氢氟酸的K a = 6.3×10-4，问氢氟酸的浓度需要多少才能使溶液中[H 3O +]为0.018 mol·L -1？

解：

+3H O ??=??()2

2-2-114a 1.810mol L H 0.51 mol L 3.5310c K +--??????===?? 12．在温度为298 K ，NH 3的 K b ＝1.8×10-5，计算

（1）0.10mol·L -1 NH 3水溶液中[OH -]及α。

（2）在l L 0.10 mol·L -1NH 3水溶液中加入0.20 mol NH 4Cl （忽略引起的体积变化）后溶液中的[OH -]和解离度α。并比较计算结果。

解： (1) NH 3解离平衡时，溶液中[OH

一 ] = [4NH +] =x mol·L -1, 则 [NH 3] = (0.10-x ) mol·L -1

NH 3 + H 2

O 4

NH + + OH 一 初浓度mol·L -1 0.10 0 0 平衡浓度mol·L -1 0.10-x x x

平衡时 -4b 3[N H ][O H ]

[N H ]

K += 整理得：2x (1mol L -?)2﹢51.810-?x 1mol L -?﹣61.810-?= 0

解一元二次方程得：

-3-1[OH ] 1.310mol L x -==??

+3-13-1H O 1.310mol L 100% 1.3%0.10mol L

c α-??????==?=? （2）因为加NH 4Cl 产生同离子效应，抑制了NH 3的解离，使溶液中［OH -］≠［NH 4+］，故由解离平衡常数关系式导出OH - 离子浓度的计算公式。同前面讨论的一样，这里忽略水的解离。根据题意有

NH 3 + H 2

O

4NH + + OH - -+

+=Cl NH Cl NH 44

平衡时 4b 3[N H ][O H ][N H ]

K +-= 即 -3b +4

[N H ][O H ][N H ]K =? 由于同离子效应的结果，故 [NH 3] ≈ c (NH 3)，[NH 4+] ≈ c (NH 4Cl),代入上式， 得：()()-1

3-

55-13b b +-1+44c NH [NH ]0.20 mol L [OH ]= 1.810 3.610 mol L [NH ]0.10 mol L c NH K K --?=??=??=??? ()2

215

1mol L 1.8100.10mol L x x ---?=?-?（）

+5-13-1

H O 3.610 mol L 100%100%0.036%0.10 mol L c α-??????=?=?=? 以上计算说明，由于同离子效应的存在，［OH -］由1.3×10-3 mol·L -1下降到3.6×10-5 mol·L -1，解离度也由1.3％下降到0.036％，两者下降的幅度都相当大。

13．计算在298 K 时，0.01 mol·L -1一氯乙酸（CH 2ClCOOH ）溶液的pH 和α？己知一氯乙酸的K a =1.3×10-3。

解： c /K a = 0.10 mol·L -1/ 1.3×10-3＜500，应采用近似公式计算

CH 2ClCOOH + H 2

O

H 3O + + CHCl 2COO -

+a 3H O 2K ??=-??

3+-1-13 1.310H O L 0.010 mol L 2-???=-?=???

+23H O 1.010α100%10%0.10

c -?????==?= pH = 2.00

14．计算在298 K 时，1.0×10-4 mol·L -1乙胺溶液的pH ？已知乙胺的K b 为

4.5×10-4。

解 C 2H

5NH 2 + H 2O C 2H 5H 3+ + OH -

且c /K b = 1.0×10-4/4.5×10-4 mol·L -1＜500时

不能直接用一元弱碱水溶液中OH -离子浓度的最简式计算，而用一元弱碱水溶液中OH -离子浓度的近似公式计算

b OH 2K -

??=-+??

45-14.510O H 108.410 m o l L 2--

-???=-+=???? 5p O H l g O H l g 8.4104.08

--??=-=-?=??

15. 计算在298 K 时，0.10 mol·L -1甘氨酸（氨基乙酸）溶液的pH 。

（已知甘氨酸的K a1 = 4.5×10-3，K a2 = 1.6×10-10）

pH 9.92=

解 由于c ·K a2＞20 K w ，c ＞20 K a '（20K a1），可采用两性物质的最简公式计算[H 3O +

]

pH = 6.07

16. 计算在298 K 时，0.10 mol·L -1NH 4CN 溶液的pH 。

[已知K a (NH 4+) = 5.6×10-10，K a （HCN ）= 6.2×10-10）]

解 由于K a ·c ＞ 20 K w ，又c ＞20 K a ′，故可采用两性物质式（3-33）计算

[H 3O +]，则

-1-10-13H O L 5.910 mol L +??=?=????

pH = 9.23

17. 计算0.10 mol·L -1Na 2CO 3水溶液的pH 及α。[已知K b1(CO 32-) = 2.1×10-4，K b2 (HCO 3-)] = 2.2×10-8]

解 K b1/K b2﹥102，且K b1·c ＜20 K w 时，忽略K w ，溶液的[OH -]按一元弱碱近似公式计算

-

b1OH 2K ??=-??

-4-

-1-3-12.110OH L 4.510 mol L 2???=-+?=????--3-1pOH lg OH lg4.510 mol L 2.35??=-=-??=??

pH 11.65=

--3-1-1

OH 4.510 mol L α100% 4.5%0.10 mol L c ??????==?=? 第四章

1. 溶度积与离子积有何区别？

答：溶度积是难溶电解质达到沉淀溶解平衡时溶液中的离子浓度幂次方乘积。离子积是难溶电解质溶液中的离子浓度幂次方乘积。前者是在平衡状态下，用sp K 表示，后者是在任意状态下，用Q 表示。溶度积是离子积的特例。

2. 已知下列银盐的溶度积分别为：

5sp 24(Ag SO ) 1.210K -=?，12sp 23(Ag CO )8.4610K -=?，

10sp (AgCl) 1.7710K -=?，17sp (AgI)8.5210K -=?，12sp 24(Ag CrO ) 1.1210K -=?，50sp 2(Ag S) 6.310K -=?。 按它们在水中的溶解度由小到大进行排序。

答：根据溶度积与溶解度的关系可计算获得各银盐的溶解度分别为：

5121sp 2412141

sp 2312151

sp 2450sp 2(Ag SO ) 1.210s L 1.4410mol L (Ag CO )8.4610s L 1.2810mol L (Ag CrO ) 1.1210s L 6.510mol L (Ag S) 6.310s K K K K -------------=?=

?=??=?=?=??=?=

?=??=?=，因此，，因此，，因此，

，因此，1141

5151

sp 17181

sp 2242324

ol L 5.410mol L (AgCl) 1.210s L 1.3310mol L (AgI)8.5210s L 9.2310mol L Ag S AgI AgCl Ag CrO Ag CO Ag SO K K -----------?=??=?=?=??=?=?=??<<<<<，因此，，因此，所以，各物质的溶解度顺序为：

3. 解释下列现象：

（l ）AgBr 在纯水中的溶解度比在硝酸银溶液中的溶解度大。

答：硝酸银的同离子效应使AgBr 溶解度降低。

（2）BaSO 4在硝酸钾溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度大。

答：硝酸钾的盐效应使BaSO 4溶解度增大。

（3）ZnS 在盐酸中的溶解度比在纯水中的溶解度大。

答：盐酸的加入使溶液中的S 2-离子与其反应生成弱电解质H 2S ，使ZnS 的溶解度增大。

（4）CuS 易溶于硝酸但难溶于硫酸。

答：CuS 的溶度积很小，不溶于硫酸，但能与硝酸发生氧化还原反应而溶解。

（5）HgS 难溶于硝酸但易溶于王水。

答：HgS 的溶度积很小，也不能与硝酸发生氧化还原反应，但能与王水作用，其中硝酸起氧化作用，盐酸起配位作用，从而使离子积减小而溶解

4. 根据下列难溶化合物在水中的溶解度，计算sp K 。（1）AgI 的溶解度为 1.08 μg / 500 mL ；（2）Mg(OH)2溶解度为 6.53 mg / 1000 mL 。

32

217sp 33312sp 2 1.0810/234.77(AgI)s ()8.46105006.5310/58.32{Mg(OH)}4s 4() 5.62101K K ----?===??==?=?解： 5. 计算下列各难溶化合物的溶解度（不考虑其他副反应）。

（l ）BaF 2在0.10 mol·L -1 BaCl 2溶液中；

（2）Ag 2CrO 4在 0.010 mol·L -1 AgNO 3溶液中；

（3）Mg(OH)2在 0.10 mol·L -1 MgCl 2溶液和0.10 mol·L -1NaOH 溶液中。 22

sp 272

2741

-124322

sp 24412K (BaF )[Ba ][F ]1.8410(0.10x)(2x)0.104x 1.8410x 6.8410mol L (2)Ag CrO 0.010 mol L AgNO K (Ag CrO )[CrO ][Ag ]1.1210x(0.0102+------+-?=?=+?=?=???=?=+-122

解：

（1）B aF 在0.10m ol L B aC l中的溶解度：，解得

在的溶液中的溶解度

81

22sp 122

21261

101

x)

x=1.1210mol L K [][]

5.6110(0.10x)(2x)0.104x 5.6110x 3.7410mol L x 5.6110mol L --+-------???=?=+?=?=???=??-122

2-1（3）M g(O H )在0.10m ol L 的M gC l中的溶解度可算如下：｛M g(O H )｝M g O H ，解得

同法可算在0.10m ol L 的N aO H 中的溶解度：

6. 溶液中同时含有氯离子和铬酸根离子，其浓度分别为 [Cl -] = 0.010

mol·L -1，[24CrO -] = 0.10 mol·L -1，当逐滴加入硝酸银溶液时，首先生成的沉淀是什么？ 当第二种离子开始生成沉淀时，第一种离子在溶液中的浓度是多少？

解：分别计算两种离子开始沉淀时所需要的Ag +离子浓度：

AgCl 开始沉淀时：

10sp -1

-8-1

(AgCl)

1.7710[Ag ]mol L [Cl ]0.01

1.7710mol L K -+-?==?=?? Ag 2CrO 4开始沉淀时：

-1

6-1

[Ag ]L 3.3510mol L +-==?=?? 由于AgCl 开始沉淀时所需要的Ag +离子浓度比Ag 2CrO 4开始沉淀时所需要

的Ag +离子浓度小得多，因此，Cl -离子先被沉淀。当2

4CrO -开始沉淀时，

10sp --1

65-1

(AgCl) 1.7710[Cl ]mol L [Ag ] 3.3510

5.2810mol L K -+--?==??=??剩余 即溶液中首先生成AgCl 沉淀，当24CrO -开始沉淀时，

[Cl -] = 5.28×10-5 mol·L -1。 7. 何谓沉淀转化？举例说明沉淀转化的条件。

答：在含有沉淀的溶液中，加入适当的试剂与某一离子结合，使得第一种沉淀转变为第二种沉淀的过程称为沉淀的转化。实现沉淀转化时有两种情况：（1）由溶解度大的难溶电解质转化为溶解度小的难溶电解质，例如由sp K = 2.53×10-8的PbSO 4转化为sp K = 1.77×10-14的PbCrO 4，其转化平衡常数为1.43×106，该转化较易进行。（2）条件包括：由溶解度小的难溶电解质转化为溶解度大的难溶电解质，例如由sp K = 1.08×10-10的BaSO 4转化为sp K = 2.58×10-9的BaCO 3，其转化平衡常数为0.04，该转化在通常情况下较难发生，但是可以通过多次反复用Na 2CO 3处理BaSO 4，转化反应仍能进行得较完全。

8. 已知BaSO 4的10sp 1.0810K -=?。计算BaSO 4在 0.01 mol·L -1 NaNO 3溶液

中的溶解度 (当离子强度I = 0.01时，活度系数224(Ba )(SO )0.67γγ+-==)。 解：溶液的离子强度22211(0.0110.011)0.0122

I bz ==?+?=∑ 22sp 4422224410

(BaSO )(Ba )(SO )

(Ba )[Ba ](SO )[SO ]1.0810K a a γγ+-++---=?=???=?

1022

245-11.0810(Ba )(SO )1.5510mol L x

x γγ-+--?=??==?? 9. 在 10.0 mL 0.0015 mol·L -1 MgCl 2溶液中，先加入 0.45 g 固体 NH 4Cl （忽略体积变化）；然后加入5.0 mL 0.15 mol·L -1氨水。通过计算说明是否有Mg(OH)2沉淀生成？

解：Q = c (Mg 2+)·c (OH -)

2

因为，Q =2.49×10-15

10. 将300.0 mL 0.20 mol·L -1 的氨水与500.0 mL 0.20 mol·L -1 的MgSO 4 溶液混合，溶液中是否有Mg(OH)2沉淀生成？若在上述混合溶液中同时加入50.00 g (NH 4)2SO 4 固体（忽略溶液的体积变化），是否有Mg(OH)2沉淀生成？

解：Q = c (Mg 2+)·c (OH -)

2

-1

2-1

-1-13-122

327sp

500mL 0.20mol L (Mg )0.125mol L 800mL (OH )L L 1.1610mol L (Mg )(OH )0.125(1.1610) 1.6810+

--+---??==?=?=?=??=?=??=?>c c Q c c K 因为，Q =1.68×10-7>sp K =5.61×10-12，混合后溶液中有Mg(OH)2沉淀生成。 若在上述混合溶液中同时加入50.00 g (NH 4)2SO 4 固体，则溶液构成缓冲溶液，溶液中的各离子浓度可计算如下：

Q =9.94×10-13

11. 向一定酸度0.1 mol·L -1 NiCl 2溶液中通H 2S 气体至饱和 ([H 2S] = 0.1 mol·L -1)，溶液中刚有沉淀产生。计算该溶液的pH 。若欲将NiS 沉淀完全，应如何控制溶液的酸度？

解：当Ni 2+离子刚产生NiS 沉淀时，S 2-离子浓度为：

19

sp 2-118-12(NiS)

3.210[S ]mol L 3.210mol L [Ni ]0.1---+?==?=??K 此时，溶液的H +离子浓度为：

pH = 1.74

溶液中刚产生NiS 沉淀时溶液的pH 为1.74。

若欲将NiS 沉淀完全，溶液中的Ni 2+离子浓度<1.0×10-5 mol·L -1

19

sp 2-114-125(NiS)

3.210[S ]mol L 3.210mol L [Ni ] 1.010---+-?>=?=???K

此时，溶液的H +离子浓度为：

-14-1

[H L 1.8210mol L +-=?=?? pH > 3.74

12. 用0.20 mol·L -1 Na 2CO 3溶液500 mL 处理BaSO 4沉淀，可使多少克BaSO 4转化为BaCO 3？

解：设转化的BaSO 4为x mol ，则

BaSO 4(s) + 23CO -(aq)

BaCO 3 (s) + 2

4SO -(aq)

起始的物质的量/mol 0.20×0.5 平衡的物质的量/mol 0.20×0.5-x x 转化反应的平衡常数为：

13. 如果要使100 mL Na 2S 溶液中的0.020 mol AgBr 完全转化为Ag 2S ，Na 2S 溶液的初始浓度应该是多少？

解：设平衡时溶液中的Na 2S 为x mol ，则

2AgBr(s) + S 2-(aq) Ag 2S (s) + 2Br -(aq) 起始的物质的量/mol 0.020

平衡的物质的量/mol x 0.020 转化反应的平衡常数为：

-2+2-213

sp 362-+22-50sp 2-22

362-41(AgBr)[Br ][Ag ][Br ] 5.35108.4910[S ][Ag ][S ](Ag S) 6.310

[Br ]0.0208.4910[S ]4.7110mol

0.020mol 1/2=0.010mol

K K K x

x ---?=====??==?=??2发生反应的Na S 的量为：

因此需要Na 2S 的初始量应该为：0.010 mol + 4.71×10-41 mol ≈ 0.010 mol ，即Na 2S 溶液的初始浓度应该是0.010 mol / 0.100L = 0.10 mol·L -1。

14. 一种混合离子溶液中含有0.020 mol·L -1 Pb 2+ 和0.010 mol·L -1 Fe 3+， 若向溶液中逐滴加入NaOH 溶液（忽略加入NaOH 后溶液体积的变化），问：（1）哪种离子先沉淀？（2）欲使两种离子完全分离，应将溶液的pH 控制在什么范围？

解：沉淀两种离子所需要的NaOH 溶液浓度可计算如下：

33

sp 313-1

22

sp 210-1

{Fe(OH)}[Fe ][OH ][OH ] 6.5310mol L {Pb(OH)}[Pb ][OH ][OH ]8.4610mol L +---+---====??====??K K 因此Fe 3+先沉淀。

沉淀完全Fe 3+需要的最小NaOH 溶液浓度可计算如下：

33

sp 312-1

1210

{Fe(OH)}[Fe ][OH ][OH ] 6.5310mol L pOH 11.19,pH 2.81

6.53108.4610+-----====??==?

即当Fe 3+沉淀完全时，Pb 2+还不能沉淀析出，因此可将二者得以完全分离。

15. 在含有0.010 mol·L -1 Ca 2+ 和0.10 mol·L -1Ba 2+ 的混合液中，滴加Na 2SO 4溶液。通过计算说明有无可能将Ca 2+ 和Ba 2+ 分离完全。

解：沉淀两种离子所需要的Na 2SO 4溶液浓度可计算如下：

10sp 42--1

4

2+9-1

5

sp 42--1

4

2+7-1

(BaSO ) 1.0810[SO ]mol L [Ba ]0.11.0810mol L (CaSO ) 4.9310

[SO ]mol L [Ca ]

0.01

4.9310mol L ----?=

=?=???=

=

?=??K K

可见，Ba 2+先沉淀，当Ca 2+开始沉淀时，

10sp 42+

-12-3

48-1

(BaSO ) 1.0810[Ba ]mol L

[SO ]

4.93102.1910mol L ---?=

=??=??K 说明Ba 2+已经沉淀完全（2.19×10-8 mol·L -1），因此能将Ca 2+和Ba 2+分离完全。

第五章

1. 什么叫缓冲溶液？氨水中同时含有NH 4+和NH 3，它为何不是缓冲溶液？ 答：能抵抗外来少量强酸、强碱或稀释而保持其pH 基本不变的溶液称为缓冲溶液。氨水中虽然含有共轭酸NH 4+和共轭碱NH 3，但NH 4+浓度很小，当外来少量强碱侵入时，不足以抵抗，pH 发生很大改变，因此它不是缓冲溶液。

2. 药典规定配制pH 为7.4的磷酸缓冲液的方法是：取磷酸二氢钾1.36 g ，加0.1 mol·L -1NaOH 溶液79 mL ，用水稀释至200 mL 。试计算此缓冲溶液的精确和近似pH 。

答：此缓冲溶液的近似 79.7=0021.00079

.0lg +21.7=PO H ()HPO (lg +p =pH 4224a ）-- n n K

此缓冲溶液的离子强度I ≈ 0.10，共轭酸H 2PO 4-的Z = -1，查表5.1得校正因数

32

.0=PO H HPO lg 4224---

∴ 此缓冲溶液的精确 pH = 7.79 + (-0.32) = 7.47

3. 人体血浆和尿液中均含有H 2PO 4- -HPO 42-缓冲系，正常人体血浆和尿液中

]

PO H []

HPO [- 42-

24分别为14和91

。已知校正后的p K a (H 2PO 4-) = 6.80，试计算血浆和尿液pH 。

答：正常人体血浆中1

4=]PO H []HPO [4224- - 根据Henderson 方程式 40.7=14lg +80.6=]

PO H []HPO [lg +80.6=]PO H []HPO [lg +p =pH 42244224----a K ； 正常人体尿液中9

1=]PO H []HPO [4224- - 根据Henderson 方程式 85.5=91lg +80.6=]

PO H []HPO [lg +80.6=]PO H []HPO [lg +p =pH 42244224----a K ）

4. 什么是缓冲容量？哪些因素影响缓冲容量的大小？如何影响？在什么条件下，缓冲溶液具有最强的缓冲能力？

答：缓冲容量是衡量缓冲能力大小的尺度，具体定义为使单位体积缓冲溶液的pH 改变一个单位所需加入一元强酸或一元强碱的物质的量。影响缓冲容量的主要因素有缓冲系的总浓度和缓冲比。缓冲比一定时，总浓度越大，缓冲容量越大；总浓度一定时，缓冲比越接近于1，缓冲容量越大。总浓度一定时，当缓冲比等于1时，缓冲溶液具有最强的缓冲能力。

5. 何谓缓冲范围？试确定下列缓冲溶液的缓冲范围：

(1) NH 3-NH 4Cl 溶液

(2) NaH 2PO 4-Na 2HPO 4溶液

答：缓冲溶液能发挥其缓冲作用的pH 范围称为缓冲范围，缓冲溶液的缓冲范围为：1±p =pH a K 。因此缓冲范围分别为(1) 9.25 ± 1；(2) 7.21 ± 1

6. 实验室现有0.1 mol·L -1的HCl 、HAc 、NaOH 和NaAc 溶液，欲配制pH 为4.5的缓冲溶液，可以有几种配法？每种配法所需溶液及体积比分别为多少？

解：所配制的每种缓冲溶液中的共轭酸应为HAc ，其pK a 接近于4.5。 可以有三种配法：

(1) 直接用HAc + NaAc ，根据Henderson 方程式有：

)

HAc ()NaAc (lg +76.4=)HAc ()NaAc (lg +p =pH V V n n K a

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5afl.html