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《普通化学》中国石油大学(华东)版作业题解(3章电解质溶液)
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2Ag+ + SO42平衡浓度/ mol· dm-3 2s s ∴Ksp(Ag2SO4 )=c2(Ag+ )· c(SO42-)=(2s)2s=4s3= 1.4×10-5 ∴s= 1.52×10-2 mol· dm-3 ∴ Ag2SO4 在水中的溶解度比AgCl大。
Ag2SO4 ⇌
17
在100cm-3 0.20 mol· dm-3MnCl2溶液中,加入等体积
H2PO4平衡浓度/ mol· dm-3
⇌
H++
2.39×10-2+y
H2PO42y
2.39×10-2-y
y( 2.39 102 y ) Ka 2 y 2 2.39 10 y y Ka 2 6.23 10 8 mol dm 3
•10.取100g NaAc· 3H2O,加入13cm-3的6mol· dm-3HAc,再用水稀释至 1dm-3,此缓冲溶液的pH值为多少?若向此溶液中通入0.10molHCl气 体(忽略体积变化),求溶液pH值变化了多少。 •解: (1) 100 c( Ac ) 0.735mol dm 3 136.02 1
c(NH4+) = 0.0644 mol· dm-3
M(NH4Cl) = 53.49 m(NH4Cl) = 0.0644×200×10-3×53.49 = 0.69 (克)
• 20.某溶液中含有CrO42-离子,其浓度为0.010 mol· dm-3 ,逐渐加入
AgNO3溶液。如果溶液的pH值较大,则有可能先生成AgOH沉淀。问 溶液的pH值最大为多少时,才不会先生成AgOH沉淀? • 解:Ksp(Ag2CrO4)=9×10-12,Ksp(AgOH)=1.52×10-8 • 生成Ag2CrO4沉淀时加入的Ag+浓度:
∵c/Ka1=0.10/(7.52×10-3)=13.3<500 ∴0.10-x不能近似为0.10。
x2 Ka1 7.52 10 3 0.10 x
X2+7.52×10-3x-7.52 ×10-4=0 解得:x=2.39 ×10-2 mol· dm-3 pH=-lg(2.39×10-2 )=1.62
c( H )
c( HAc) 0.050 500 5 Ka 1.76 10
C Ka 0.050 1.76 105 9.4 104
14 10 11 c(OH ) 1 . 1 10 9.4 10 4 pH 3.03
•(4)已知K(NH3· H2O)=1.77×10-5
= (1.8×10-11)/(1.77×10-5)2
= 5.7×10-2
21(3) ZnS (s) = Zn2+ + S2-…………………..(a) CuS(s) = Cu2+ + S2-…………………..(b) (a)-(b)
ZnS (s) + Cu2+ = CuS (s) + Zn2+
KӨ = K Өa / K Өb = Ksp(ZnS) / Ksp(CuS) = (1.2×10-23)/(8.5×10-45) = 1.4×1021
• • • • • •
1.计算下列各溶液的H+、OH-离子浓度和pH值。 (1) 0.0010 mol· dm-3H2SO4溶液。 (2)0.010mol· dm-3NaOH溶液。 (3)0.050mol· dm-3HAc溶液。 (4)0.50mol· dm-3NH3· H2O溶液。 解: (1) HSO4- ⇌ H+ + SO42平衡浓度 / mol· dm-3 0.0010-x 0.0010+x x
Ka
2
c( H ) c( SO 42 ) c( HSO4 )
x(0.0010 x ) 1.0 10 2 0.0010 x
c( HSO4 ) 0.0010 因为 0.10 500 2 Ka2 1.0 10
• 所以不能作近似计算。 • x2+0.011x-10-5=0 • 解一元二次方程得:x=8.44×10-4 •
21(4) H2O = H+ + OH-……………………..(a) HAc = H+ + Ac-…………………………...(b) NH3· H2O = NH+ + OH-……………...(c)
(a)– (b) – (c), NH4+ + Ac- + H2O = HAc + NH3· H 2O
KӨ = K Өa / K Өb KӨc = Kw / [Ka (HAc)×Kb(NH3)] = (1.0×10-14)/(1.77×10-5)2 = 3.2×10-5
• 3、设0.10 mol· dm-3 氢氰酸溶液的解离度为0.010%,求 该温度时,HCN的解离常数。
• 解: • 起始浓度/ mol· dm-3 • 平衡浓度/ mol· dm-3 0.10×0.010% HCN ⇌ H+ + CN0.10 0 0 0.10-0.10×0.010% 0.10×0.010%
•
pH pKa l g
c ( HAc) c ( Ac )
0.178 4பைடு நூலகம்75 l g 0.635 5.30
• pH=5.30-5.72=-0.42 • 即pH值降低了0.42。
11、在10毫升的0.0015mol· dm-3的MnSO4溶液中,加入5毫升 0.15mol· dm-3的氨水和0.495克硫酸铵晶体(不考虑体积效应),通 过计算说明有无Mn(OH)2沉淀生成?
• •
c( H ) c(CN ) K ( HCN ) c( HCN ) (0.10 0.010%) 2 1.0 10 9 0.10 0.10 0.010%
4、设0.10 mol· dm-3的某一元弱酸,测得pH值为2.77, 求该酸的解理常数及该条件下的离解度。
=10.71
21 根据多重平衡的原理计算下列各反应的平衡常数(KӨ) (1)Ag2CrO4(s) + 2Cl- = 2AgCl(s) + CrO42(2) Mg(OH)2(s) + 2NH4+ = Mg2+ + 2NH3· H2O (3)ZnS (s) + Cu2+ = CuS (s) + Zn2+ (4) NH4+ + Ac- + H2O = HAc + NH3· H2O
•
解:
NH3· H2O ⇌ NH4++OH-
10
c(OH ) c( NH 4 ) c 2 (OH ) K ( NH 3 H 2O ) c( NH 3 H 2O ) 0.10 c(OH ) 14 11.12 2
0.10
1.74 10 5
解: c(Mn2+) = 0.0015 ×10/15=0.001 mol· dm-3
c(NH3) = 0.15×5/(10+5) = 0.05 mol· dm-3 M [(NH4)2SO4)] = 132.1
c (NH4+)=2 (0.495/132.1) / (15×10-3) = 0.50mol· dm-3
所以,不会产生Mn(OH)2沉淀
• 16.已知室温下AgCl,Ag2SO4的溶度积,试通过计算比较两者在水中 溶解度的大小。 • 解:Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5 • AgCl ⇌ Ag+ + Cl• 平衡浓度/ mol· dm-3 s s • ∴Ksp(AgCl)=c(Ag+ )· c(Cl-)=s2= 1.56×10-10 • ∴s= 1.25×10-5 mol· dm-3 • • • • •
6 13 103 c( HAc) 0.078mol dm 3 1
c( HAc) pH pKa l g c( Ac ) 4.75 l g 5.72 0.078 0.735
• (2) HCl+Ac-=HAc+Cl• c(Ac-)=0.735-0.10=0.635 mol· dm-3 • c(HAc)=0.078+0.10=0.178 mol· dm-3
的含有NH4Cl的1.0×10-2mol· dm-3氨水,问其中含多少克 NH4Cl,与MnCl2溶液混合时才不致于产生Mn(OH)2沉淀?
17 解: Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13 c(Mn2+) = 0.10 mol· dm-3 Mn(OH)2 (s) = Mn2+(aq) + 2OH-(aq)
pH lgc( H ) lg(0.0010 8.44 104 ) 2.73
• (2)c(OH-)=0.010mol· dm-3
14 10 c( H ) 1.0 1012 mol· dm-3 0.010
pH=12.00
• (3)K(HAc)=1.76×10-5
= (9 ×10-12) / (1.56 × 10-10)2
= 3.7 ×108
21 (2)
Mg(OH)2(s) = Mg2+ + 2OH-……………(a)
NH3· H2O = NH4+ + OH-………………..(b) (a) – 2 × (b)得:
Mg(OH)2(s) + 2NH4+ = Mg2+ + 2NH3· H2 O KӨ = K Өa / (K Өb )2 = Ksp[Mg(OH)2) / [Kb(NH3· H2O)]2
根据溶度积规则,溶液中Q < Ksp[Mn(OH)2] ,不产生沉淀. Q = c(Mn2+) c2(OH-) = 0.10 ×c2(OH-) < Ksp[Mn(OH)2] = 1.9×10-13