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无机化学宋天佑第二版习题选解


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解:H3PO4=0.15mol;NaOH=0.25mol; 按下列两式进行反应:
H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O
x x x
H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O
y 2y y
可推出:x=0.05mol,y=0.1mol
即混合后溶液组成为0.05molNaH2PO4-O.1molNaHPO4 总体积0.8L

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解:溶液H3PO4=0.3*0.5=0.15mol,NaOH=0.075mol
混合后溶液为0.075molH3PO4 -0.075molNaH2PO4的混合 溶液,总体积0.55L,二者浓度均为0.1364mol/L.
H3PO4 = H2PO4 -+ H+

计算下列混合溶液的pH
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20 mL 0.1 mol/L NaOH与20 mL 0.2 mol/L NH4Cl溶液混合
NaOH+ NH4Cl=NH3·H2O +NaCl 得到40 mL 0.05 mol/L NH4Cl - 0.05 mol/L NH3·H2O 根据平衡: NH3·H2O=NH4+ +OHKb [ O H ][ N H 4 ] [ N H 3 H 2O ]

XN2O4=0.62 PN2O4=0.31atm
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4.将1.5 mol的NO、1.0 mol的Cl2、2.5 mol的NOCl在 容积为15 L的容器中混合,230 ℃发生如下反应: 2NO + Cl2 = 2NOCl 达到平衡时,有3.06 molNOCl存在。 计算平衡时NO的物质的量和该反应的标准平衡常数。
n(空气)=PV/RT=101.3 ×1/(8.314 ×273)=4.46 ×10-2 mol
x(二甲醚)= 7.28×10-4 /(7.28×10-4 + 4.46 ×10-2 )=0.0161
P(二甲醚)=101.3 ×0.0容器中,容器体积膨胀导致苯蒸发(苯
设:平衡时溶液中[Ag+]=Xmol· -3 dm

Ag +2NH3
起始浓度 平衡浓度 0.10 0.50 x 0.50-2(0.10-x)
K稳 [ A g ( NH 3 ) 2 ] [ Ag ][ NH 3 ] 0 . 10 x 0 . 30
2 2
8
K a2


[ H ][ H P O 4 ] [H 2 PO4 ] K a2[H 2 PO4 ] [H PO4 ]
2
6.2 10


0.125[ H ] 0.0625
8


[H ]
[ H ] 3.1 10 m ol / L pH 7.51
p H p K a 2 lg
根据总压.温度和体积计算反应后的气体物质的量n
PV=nRT 0.5×10= n×0.08206×298
n=0.204 mol
起始NO2的物质的量n0=15.2/46=0.330mol 根据方程式: 2NO2=N2O4可知,减少的物质的量 △n=n(N2O4)=0.126 mol 则n(NO2)=0.204-0.126=0.078 mol XNO2=0.078/0.204=0.38; PNO2=0.5*0.38=0.19atm;
K a1


[ H 2 P O 4 ][ H ] [H 3PO 4 ]
3

x (0.1364 x ) (0.1364 x )
6.7 10

x (0.1364 x ) (0.1364 x )
3
x 6.11 10 m ol / L pH 2.21


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3.当NO2冷却到室温时发生聚合反应:2NO2=N2O4。
高温下将15.2 g NO2 充入10.0 L容器中,然后冷 却到25℃,测得总压为0.500 atm.
计算NO2、 N2O4的摩尔分数和分压。

解:
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例2:若在100cm3氨水中溶解0.01molAgCl, 问氨水的最初浓度是多少?
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解:由题意推知,1000cm3氨水中能溶解 AgCl0.1mol (设溶解的AgCl全部转化为配离子) 设:氨水的最初浓度是C
AgC I+ 2N H 3
平衡浓度 C-2×0.1

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解: 起始:
2NO + Cl2 = 2NOCl 1.5 1.0 2.5
K


( p NOCl / p )

2

2
平衡:
pV=nRT
0.94
0.72
3.06
K

( p NO / p ) ( p Cl 2 / p )
(8 5 3 / 1 0 0 )
2 2
无机化学 宋天佑第二版 习题选讲
LOGO 3干燥空气缓慢通过二甲醚液体,测 1.273K,101.3kPa时,将1dm
得二甲醚失重0.0335g.求273K时二甲醚的蒸汽压.
思路:二甲醚的蒸汽压是二甲醚和空气混合气体中二甲醚的分 压 Pi=xiPt xi=ni/nt nt=∑ni n(二甲醚)=0.0335/46=7.28×10-4 mol
缓冲溶液中的平衡: HAc = H+ + Ac1.8 10
5
Ka
5
[ H ][ A c ] [HAc]



[ H ]C b Ca

1 .8 1 0
5

[ H ]C b Ca


10
125 1 / 250 Ca
C a 0 .2 7 7 8 m o l / L n a C aV 0 .2 7 7 8 0 .2 5 0 .0 6 9 4 4 m o l Va na Ca 0 .0 6 9 4 4 6 0 .0 1 1 5 7 L

[H 2 PO4 ] [H PO4 ]
2

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8-3.计算300 mL0.5 mol/L H3PO4与400 mL1.0 mol/L NaOH溶液混合后溶液的pH值。 H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O

5 .2 7
(262 / 100) (201 / 100)
p(NO)=0.94*8.314*503/15=262kPa
p(Cl2)=0.72*262/0.94=201kPa
p(NOCl)=3.06*262/0.94=853kPa 结论:NO的物质的量为0.94mol,平衡常数为5.27

[OH-]可以由缓冲溶液计算得到,[Mg2+]由设臵的未知 数确定。
设加入x mol MgCl2· 2O 6H
[M g
2
]
x 18 6 x 1000 1
Kb
[ N H 4 ][ O H ] [ N H 3 H 2O ]


[O H ]


LOGO 8-1.计算300 mL0.5 mol/L H3PO4与250 mL0.3 mol/L NaOH溶液混合后溶液的pH值。
14 5

[ O H ]0.05 0.05
5

K b [ O H ] 1.8 10 [H ]

10
1.8 10
5.56 10
10
pH 10 lg 5.56 9.26

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7.氯化铵-氨水组成的1L 混合溶液中,二者浓度均为 0.2mol/L,计算需要加入多少克MgCl2· 2O固体才能生 6H 成Mg(0H)2沉淀? 分析:产生沉淀的条件是[Mg2+][OH-]2=Ksp
H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O 分析:溶液中各成分的物质的量 H3PO4=0.3*0.5=0.15mol,NaOH=0.075mol 混合后溶液为H3PO4-NaH2PO4的混合溶液,
总体积0.55L
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8-2.计算300 mL0.5 mol/L H3PO4与500 mL0.5 mol/L NaOH溶液混合后溶液的pH值。 H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O H3PO4+2NaOH=Na2HPO4+2H2O H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O

Ag(NH 3 ) 2 +CI
0.1 0.1
+
-
K=KθSPKf=1.7×10-10×1.6×107=2.7×10-3
0.1× 0.1 ( C-0.2)
2
=2.7× 10
-3
C=2.12mol〃 dm
-3

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6 欲配制250 mL pH为5.0的缓冲溶液,在125 mL 浓 度为1.0 mol/L的NaAc溶液中应加入多少毫升浓度 是6 mol/L的HAc溶液
的蒸气压12.3kPa)。求
(1)体积增加到多少时液体恰好消失?
(2)体积为12L和30L时,苯的蒸气压分别为多少?
(3)101.3kPa、4L空气缓慢鼓泡通过足量的液体苯,苯损
失多少?
解:(1)12.3V=0.1×R×298 V=6.62L (2)PiV=常数,12Pi=0.1×R×298 30Pi=0.1×R×298
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