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溶液与平衡 厦门大学无机化学课件习题课


起始浓度 平衡浓度
NO2- + H2O ⇌ 0.010 0.010-X
HNO2 + OH-
0
0
X
X
Kh=Kw/Ka=1.38 X 10-11,水解平衡常数Kh很小,近似有X2/0.01=1.38 x 10-11 X=3.71 x 10-7mol/L ,所以C(OH-)=C(HNO2)=3.71 x 10-7mol/L Kw=1 x 10-14 C(H+)=2.70 x 10-8mol/dm3 , pH=7.57
(1) 平衡时H+的相对浓度为X,
HF ⇌ H+ + F-
起始浓度
0.15
00
平衡时的浓度
0.15-x x x
因为Co/Ka=238,小于400,所以不能近似计算。
Ka
H F
HF
X2 0.15 X
6.31X10-4
整理得:X2+6.31 X1 0-4 X- 9.47X10-5=0 X=9.42X10-3mol/L,也就是 [H+] = 9.42X10-3mol/L pH=-lg [H+] =2.03
H2S ⇌ S2- + 2H+ K=Ka1Ka2
C(H+)= Ka1Ka2C(H 2S)
C(S 2 )
把C(S2-)带入求C(H+),PbS完全沉淀时PH=0.85 MnS开始沉淀时PH=5.15
pH应控制在0.85-5.15
水解度h=[NO2-]水解/C0(NO2-)=3.71 x 10-3%
(1)C(Ag+)=
Ksp( Ag2CrO4 ) C(CrO42 )
1.12 1012 1.06 105 mol / L 0.01
C(OH-)=Ksp(AgOH)/C(Ag+)=1.52 x 10-8/1.06 x 10-5 = 1.43 x 10-3mol/L
0.010
X = 3.27 X 10-5 [H+]与[HS-]均为3.27 X 10-5mol/L

2
H S 2 HS
HS- ⇌ H+ + S2-
[H+]与[HS-]浓度相同,所以[S2-]=K2=1.26 X 10-13mol/L
pH=-lg [H+] =4.49
pH=pKa - lgc酸/c盐
pOH=2.8 pH=11.2
当沉淀完全时,C(CrO42-)=1 x 10-6mol/L 同理C(OH-)= 1.43 x 10-5mol/L
C(Ag+)=
Ksp( Ag2CrO4 ) C(CrO42 )
1.06 103 mol / L
pOH=4.8 pH=9.2, 所以应控制pH<9.2
(2)PbS完全沉淀: C(S2-)=Ksp(PbS)/C(Pb 2+ )=3.4 x 10-22mol/L MnS刚开始沉淀时, C(S2-)=Ksp(MnS)/C(Mn2+ )=1.4 X 10-13mol/L
尚需加水的体积为:1-0.212-0.118=0.67dm3
试求0.010mol/dm3NaNO2溶液中C(Na+),C(HNO2),C(OH-),和C(H+),并进一步 求算NaNO2的水解度和溶液的pH。已知HNO2的Ka=7.24 X 10-4
0.010mol/dm3的NaNO2完全解离,之后发生NO2-的水解,所以C(Na+)=0.010mol/dm3
(3)NaAc与HCl 根据c酸/c盐=2,加入的HCl被NaAc中和后主要以HAc的形式存在。所以:
CHClVHCl/CNaAcVNaAc-CHClVHCl=2,所以VNaAc:VHCl=3:2
拟配制1 dm3 pH为5的Hac-NaAc缓冲溶液,为保证缓冲容量,要求Hac及其共轭碱的浓度之 和为2mol/dm3。试求需要17mol/dm3冰醋酸和6mol/dm3NaOH溶液各多少,需要加水多少 已知HAc的Ka=1.75 X 10-5。
HAc ⇌ H+ + Ac-
Ka
H Ac
HAc
因为pH=5,所以: [Ac-]/[HAc]=1.75
(1)
缓冲溶液的Ac-主要是从NaOH与Hac反应得来,加入的NaOH的量,在溶液中体现为Ac-
的量,根据题意:
[Ac-]+[HAc]= 2mol/dm3
(2)
根据(1)和(2)联立方程: [HAc]=0.73mol/dm3,[Ac-]=1.27mol/dm3。缓冲液的体积1dm3。 需要加入NaOH溶液的体积为: 1.27mol/(6mol/dm3)=0.212dm3,平衡的HAc 和生成Ac-时与OH-作用掉的HAc 共2mol,因 此需要冰醋酸的体积为:2mol/(17mol/dm3)=0.118dm3
解离度=[HF]已解离/CO(HF) X 100%=6.28%
(2)二元弱酸的[H+]和[HS-]由第一步决定,设其相对浓度为X,由于K1数值较小,故 可以近似计算。
起始浓度 平衡浓度
H2S
0.010 0.010-x
⇌ H+ + HS-
00 xx
K1
H HS
H 2 S
X 2 =1.07 X 10-7
pKa=4.74,0.3= lg c酸/c盐 c酸/c盐=2 (1)HAc 与 NaAc
根据c酸/c盐=2 ,因为溶液起始浓度相同,所以加入的物质量之比即为混合溶 液的浓度之比,CHAcVHAc:CNaAc V NaAc =2:1,所以VHAc : V NaAc =2 (2)HAc与NaOH
根据c酸/c盐=2,因为HAc过量,加入NaOH之后被中和,主要以Ac-形式存在, 所以:CHAcVHAc-CNaOHVNaOH/CNaOHVNaOH=2,VHAc:VNaOH=3
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