医用化学-习题参考答案:第二章 电解质溶液

第二章  电解质溶液习题参考答案

1. 下列说法是否正确？若不正确，如何改正？

（1)根据稀释定律a = ，弱电解质溶液的浓度越小，则离解度越大。因此，对弱酸来说，溶液越稀，[H⁺]越高。

（2)中和相同浓度相同体积的HAc和HCl溶液，所需碱量是相同的，所以它们中和前溶液中的[H⁺]都相等。

答：（1)错。，所以，溶液越稀，[H⁺]越低。

（2)错。HCl是完全离解的而HAc仅少部分离解，故中和前HCl溶液中[H⁺]大。

2. 什么叫离子活度和活度系数？影响活度系数有哪些主要因素？

答：略。

3. 同离子效应与盐效应如何影响弱电解质的离解度？

答：略。

4. 举例说明什么是分级离解？为什么二级离解比一级离解难，三级离解比二级离解更难？

答：略。

5. 什么是溶度积？离子积和溶度积有何不同？

答：略。

6. 计算0.10mol·L^-1 Na₂SO₄溶液的离子强度。

解：I=1/2∑c_i Z_i²=1/2(0.2×1²+0.1×2²)=0.3

7. 指出下列各酸的共轭碱：

  H₃O⁺，H₂O，NH₄⁺，HS^-，H₂S

解：

H₃O⁺的共轭碱为H₂O： H₃O⁺H^＋＋H₂O

H₂O的共www.lindalemus.com/rencai/轭碱为OH^－：H₂OH^＋ ＋OH^－

NH^＋₄的共轭碱为NH₃：NH^＋₄H^＋＋NH₃

HS^－的共轭碱为S^2-：HS^-H^＋＋S^2－

H₂S的共轭碱为HS^－：H₂SH^＋＋HS^－

8. 指出下列各碱的共轭酸：

  H₂O，NH₃，HPO₄^2-，CO₃^2-

解：

H₂O的共轭酸为H₃O⁺：H₃O⁺H^＋＋H₂O

NH₃的共轭酸为NH^＋₄：NH^＋₄H^＋＋NH₃

HPO₄^2－的共轭酸为：H₂PO₄^－：H₂PO₄^－H^＋＋HPO₄^2－

CO₃^2－的共轭酸为：HCO₃^－：HCO₃^－H^＋＋CO₃^2－

9. 用质子理论判断下列分子或离子在水溶液中，哪些是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？HS^-，CO₃^2-， H₂PO₄^-，NH₃，H₂S，HCl，Ac^-

酸有：H₂S、HCl

碱有：CO₃^2－、NH₃、Ac^－

两性物质有：HS^－、H₂PO^－₄、

10. 溶解11.5g甲酸（HCOOH)于水中制成250mL溶液，设在此溶液中甲酸的离解度为4.2%，[H⁺]和[HCOO^-]各为多少？离解常数应是多少？

解：

甲酸的物质的量浓度为：（11.5/46)/0.25=1mol.L^－1。

HCOOHH^＋＋COOH^－

[H⁺]=[COOH^－]=cα＝1×0.042＝0.042mol.L^－1；

11. 在水溶液中，将下列各酸按由强到弱的次序排列。

HCl，H₂CO₃，HAc，H₂O，NH₄⁺，HF

解：由附录五有关数据可知，酸性由强到弱的次序为：

HCl > HF >HAc>H₂CO₃>NH⁺₄>H₂O

12. 要使H₂S饱和溶液中的[S^2-]加大，应加入碱还是加入酸？为什么？

解：

加碱。因为加碱后，碱与H₂S离解产生的H^＋反应，促进H₂S离解，使S^2－浓度增大。

H₂S2H⁺+S^2-

13. 将下列各溶液的[H⁺]换算成pH：

（1)1.0×10^-13mol·L^-1；（2)3.2×10^-5mol·L^-1；执业兽医（3)9.3×10^-10mol·L^-1

解：

(1)pH=－lg[H^＋]＝－lg（1.0×10^-13)＝13.00

(2)pH=－lg[H^＋]＝－lg（3.2×10^-5)＝4.49

(3)pH=－lg[H^＋]＝－lg（9.3×10^-10)＝9.03

14. 将下列各溶液pH值换算成[H⁺]：

（1)5.0；（2)2.82；（3)13.6

解：

（1)[H⁺]=10^－pH＝10^－5.0＝1.0×10^-5 mol.L^－1

（2)[H⁺]=10^－pH＝10^－2.82＝1.5×10^-3 mol.L^－1

（3)[H⁺]=10^－pH＝10^－13.6＝2.5×10^-14 mol.L^－1

15. 试求0.01mol·L^-1HAc溶液的pH值（α=4.2%)。

解：

HAcH^＋＋Ac^－

[H⁺]=cα＝0.01×4.2％＝4.2×10^-4mol.L^－1

pH=3.38

16. Ag₂S的K_sp =6.3×10^-50，PbS的K_sp = 8.0×10^-28，在各自的饱和溶液中，[Ag⁺]和[Pb²⁺]各是多少？

解：

Ag₃S2Ag^＋＋S^2－

[Ag⁺]=2[S^2-]

K_sp=[ Ag⁺]²[ S^2-]=4[S^2-]³=6.3×10^-58

[S^2-]＝2.51×10^-17；[Ag⁺]＝5.02×10^-17

PbSPb^2＋＋S^2－

[Pb²⁺]=[S ^2-]

K_sp=[Pb²⁺] [S ^2-]=[Pb²⁺]²=8.0×10^-28

[Pb²⁺]=2.83×10^-14

17. 说明下列情况有无沉淀产生。

（1)0.001mol·L^-1Ag⁺ 和0.001mol·L^-1 Cl^- 等体积相混合。（AgCl的K_sp =1.8×10^-10)

（2)0.01mol·L^-1 SrCl₂溶液2mL，加入0.1mol·L^-1K₂SO₄溶液3mL。（SrSO₄的K_sp =3.2×10^-7)

（3)100mL 0.01mol·L^-1 Pb(NO₃)₂溶液中，加入固体NaCl0.585g。（PbCl₂的K_sp =1.6×10^-5)

（4)在1L自来水中，[Cl^-] = 10^-5 mol·L^-1，加入1mol·L^-1AgNO₃溶液0.05mL。

（5)0.0001mol·L^-1 AgNO₃溶液10mL与0.0006mol·L^-1 K₂CrO₄溶液20mL相混合。（Ag₂CrO₄的K_sp = 1.11×0^-12)

解：

（1)[Ag⁺]=0.001/2=0.0005mol.L^-1;[Cl^-]=0.001/2=0.0005mol.L^-1

Q_sp=[Ag⁺][Cl^-]=0.0005×0.005＝2.5×10^-7

Q_sp>K_sp，有沉淀产生。

（2)[Sr²⁺]=0.01×2/（2＋3)=0.004mol.L^-1；[SO ₄^2-]=0.1×3/(2+3)=0.06mol.L^-1.

Q_sp=[Sr²⁺][SO₄^2-]=0.004×0.06=2.4×10^-4> K_sp，有沉淀产生。

（3)[Pb²⁺]=0.01mol.L^-1；[Cl^－]＝mol.L^-1。

Q_sp=[Pb²⁺][Cl^－]²＝0.01×0.1²＝1.0×10^-4>K_sp，有沉淀产生。

（4)[Ag⁺]= mol.L^-1 ，[Cl^－]＝10^-5mol.L^-1

Q_sp=[Ag⁺][Cl^－]＝5.0×10^-5×10^-5＝5.0×10^-10>K_sp，有沉淀产生。

（5)[Ag⁺]=0.0001×10/(10+20)=3.33×10^-5；[CrO₄^2－]＝0.0006×20/(10+20)=4.0×10^-4

Q_sp=[Ag⁺]²[CrO₄^2－]＝（3.33×10^-5)²×4.0×10^-4＝4.44×10^-13< K_sp，无沉淀产生。

18. 解释下列现象：

（1)Fe(OH)₃溶于盐酸。

（2)Mg(OH)₂溶于NH₄Cl溶液。

（3)H₂S通入ZnSO₄溶液中，ZnS的沉淀很不完全，但是在ZnSO₄溶液中先加入若干NaAc，再通H₂S气体，ZnS的沉淀几乎完全。

解：略。

19. 已知HCOOH在25℃时的离解常数K_a = 1.77×10^-4，求其共轭碱的K_b是多少？（K_w = 1.0×10^-14)

解：

K_a. K_b＝K_W

K_b= K_W/ K_a=1.0×10^-14/1.77×10^-4＝5.65×10^-11

20. 已知AgCl和Ag₂CrO₄的溶度积分别为1.8×10^-10和1.01×10^-12，通过计算回答哪一个溶解度（mol·L^-1)大？

解：

设AgCl的溶解度为xmol.L^－1

AgClAg^＋＋Cl^－

[Ag⁺]＝[Cl^－]＝x

K_sp＝[Ag⁺][Cl^－]＝x²＝1.8×10^-10

 x＝1.34×10^-10mol.L^－1

设Ag₂CrO₄的溶解度为y mol.L^－1

Ag₂CrO₄2Ag^＋＋CrO^2－₄

[Ag⁺]＝2y；[CrO^2－₄]=y

K_sp＝[Ag⁺]²[CrO^2－₄]＝4y³＝1.01×10^-12

 y＝6.3×10^-5mol.L^－1

Ag₂CrO₄溶解度大。