所以该混合溶液为等渗溶液。
12(18.7g·L-1NaC3H5O3) +(生理盐水)混合溶液的渗透浓度为: 33118.729.0cos =×2×+×2×
3112358.5(2)
= 0.316 (mol·L-1) = 316 (mmol·L-1)
所以该混合溶液为等渗溶液。
12(3) (12.5g·L-1NaHCO3) +(生理盐水)混合溶液的渗透浓度为:
33112.529.0cos =×2×+×2×
384358.5 = 0.304 (mol·L-1) = 304 (mmol·L-1)
所以该混合溶液为等渗溶液。
12. 将1.01g胰岛素溶于适量水中配制成100ml溶液,测得298K时该溶液的渗透压力为4.34kPa,试问该胰岛素的分子量为多少?
解 M(胰岛素)=
m1.01RT =× 8.314×298 ?V4.34?0.1 = 5.77×103 (g·mol-1)
所以胰岛素的分子量为5.77×103。
13. 将0.02 mol·L-1的KCl溶液12ml和0.05 mol·L-1的AgNO3溶液100ml混合以制备AgCl溶胶,试写出此溶胶的胶团结构式。
解 用KCl溶液和AgNO3溶液制备AgCl溶胶的反应式为:
AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3
其中KCl和AgNO3的物质的量分别为:
n (KCl) = 0.02×0.012 = 2.4×10-4 (mol) n (AgNO3) = 0.05×0.100 = 5.0×10-3 (mol)
由于AgNO3过量,因此生成的AgCl溶胶为正溶胶,其胶团结构式为:
[(AgCl)m·nAg +·(n-x)NO3-]x+·x NO3-
14. 溶胶具有稳定性的原因有哪些?用什么方法可破坏其稳定性。 答 溶胶具有相对稳定性的原因是:
(1) 胶团双电层中的吸附离子和反离子都是溶剂化的,胶粒被溶剂化离子所包围,形成了一层溶剂化保护膜。溶剂化膜既可以降低胶粒的表面能,
又可以阻止胶粒之间的接触,从而提高了溶胶的稳定性。
(2) 同种溶胶中的胶粒带有相同电荷,相互间的静电斥力使胶粒不易聚集成大颗粒,保持了溶胶的稳定。
(3) 由于溶胶的分散程度很大,胶粒很小,布朗运动剧烈,能反抗重力作用而不下沉。
在溶胶中加入电解质或者加入与胶粒带相反电荷的溶胶或者将溶胶加热等都可以破坏溶胶的相对稳定性,使溶胶发生聚沉。
第二章 电解质溶液
1.计算0.10mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液的离子强度。
解:I=(0.30×12+0.10×32)=0.6
2.应用德拜—休克尔极限公式计算0.10mol·L-1KCl溶液中的离子平均活度因子。
解:KCl I=0.1
lgy±=-0.509∣z+?z-∣I=-0.509×1×0.1=-0.16 y±=0.69 3.计算0.005mol·L-1KCl溶液在398K时的渗透压:(1)用浓度计算;(2)用活度计算(y±=0.92)。
解: (1)Л=icRT=2×0.005×8.314×398=33.09(kPa)
(2)Л=i y±cRT=2×0.92×0.005×8.314×398=30.44(kPa)
4.写出下列酸的共轭碱的化学式:
NH4+、H2S、H2SO4、H2PO4-、HSO4- 解:NH3, HS-, HSO4-, HPO4-, SO42- 5.写出下列碱的共轭酸的化学式:
SO42-、S2-、H2PO4-、HSO4-、NH3 解:HSO4-, HS-, H3PO4, H2SO4, NH4+
6.根据质子理论判断下列各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?
12HS-、CO32-、H2PO4-、NH3、H2S、HAc、OH-、H2O、NO2- 解:酸:H2S, HAc
碱:CO32-, NH3, OH-, NO2- 两性物质:HS-, H2PO4-, H2O 7.判断下列酸碱反应进行的方向:
2-(1)HAc +CO3HCO3-+Ac-
+-(2)H3O + OHH2O+H2O
(3)SO42- +H2O(4) HCN + S2-HSO4-+OH-
HS- + CN-
解:(1)Ka(HAc)> Ka(HCO3-) 反应正向进行
(2) Ka(H3O+)> Ka(H2O) 反应正向进行 (3) Ka(H2O)< Ka(HSO4-) 反应逆向进行 (4) Ka(HCN)> Ka(HS-) 反应正向进行
8.已知HCOOH在298K时,Ka=1.77×10-4,求其共轭碱的Kb是多少?
解: Kb=Kw/Ka=10-14/(1.77×10-4)= 5.65×10-11
9.将0.4mol·L-1丙酸(HPr)溶液125ml加水稀释至400ml;求稀释后溶液的pH值(HPr的Ka=1.38×10-5)。
解:稀释后丙酸浓度为0.4×125/400=0.125(mol·L-1)
c/Ka>500 [H+]=Ka?c=1.38?10?5?0.125?1.3?10?3(mol·L-1) pH=2.88
10.计算下列溶液的pH值:
(1)0.20mol·L-1NH3水与0.20mol·L-1HCl等体积混合后的溶液。 (2)0.20mol·L-1NH3水与0.20mol·L-1HAc等体积混合后的溶液。 (3)0.20mol·L-1NaOH与0.20mol·L-1HAc等体积混合后的溶液。 解:(1)混合后,全部生成浓度为0.1mol·L-1的NH4Cl: Ka(NH4+)= Kw/ Kb=10-14/(1.79×10-5)=5.59×10-10
c/Ka>500 [H+]=Ka?c=5.59?10?10?0.1?7.48?10?6(mol·L-1)
pH=5.13
(2) 混合后,全部生成浓度为0.1mol·L-1的NH4Ac: c?Ka(NH4+)>20Kw, c>20Ka(HAc)
?∴H+]=Ka(NH4)?Ka(HAc)=5.59?10?10?1.74?10?5?9.86?10?8(mol·L-1)
pH=7.01
(3) 混合后,全部生成浓度为0.1mol·L-1的NaAc: Kb(Ac-)= Kw/ Ka(HAc)= 10-14/(1.74×10-5)=5.75×10-10
c/Kb>500 [OH-]=Kb?c=5.75?10?10?0.1?7.58?10?6(mol·L-1) pOH =5.12 pH=8.88
11.在0.10mol·L-1NH3溶液中,加入NH4Cl晶体,使其溶解后浓度为0.20mol·L-1,求加入NH4Cl前后,NH3水中的[OH-]及解离度。 解:加入NH4Cl前
c/Kb>500 [OH-]=Kb?c=1.79?10?5?0.1?1.34?10?3(mol·L-1) α=[OH-]/ c=(1.34×10-3/0.1) ×100%=1.34% 加入NH4Cl后,有NH4Cl?NH?4Cl 设平衡时溶液中[OH-]为x mol·L-1,则 NH3·H2O
NH4+ + OH-
0.1-x≈0.1 0.2+ x≈0.2 x
0.2x/0.1= Kb=1.79×10-5 [OH-]=x=8.95×10-6(mol·L-1) α=[OH-]/ c=8.95×10-3%
12.近似计算0.10mol·L-1H3PO4溶液中的[H+]、[H2PO4-]、[HPO42-]及[PO43-],由计算结果可得出什么结论?
解:c/Ka1>500 [H+]=Ka1?c=6.92?10?3?0.1?2.63?10?2(mol·L-1) [H+]=[H2PO4-]=2.63×10-2(mol·L-1)