第四章 溶液及溶液中的离子平衡
习题与解答
1．下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。 （1） 物质的量浓度的优点是与温度无关，而质量摩尔浓度和物质的量分数 与温度有关。
答：否，（体积）物质的量浓度与温度有关，而质量摩尔浓度和物质的量分数浓度都与温度无关。 （2） 直链羧酸通式为CH3(CH2)nCOOH，当n值增大时，羧酸在极性溶剂 水中的溶解度变小，而在非极性溶剂如CCl4中的溶解度将增大。
答：对。 （3） 溶液的蒸气压随着溶解的质量的增加而增加。
答：错，溶液的蒸气压随所溶解的难挥发溶质的质量增加而降低，从而引起溶液的沸点上升和凝固点降低。对难挥发、非电解质的稀溶液，其蒸气压下降满足下式
*pΔp = ?x质
Δp：蒸气压下降值； Kp：凝固点降低常数，与溶剂的性质有关；
b：质量摩尔浓度。若溶质是易挥发的，则蒸气压上升。 （4） 由于海水和淡水的渗透压不同，所以海水和淡水鱼不能调换生活环 境，否则将会引起鱼体细胞的肿胀和萎缩，使其难以生存。
答：对。 （5） 在氢硫酸（H2S）中，H+(aq)和S2-（aq）浓度之比应为2:1。
答：否，H2S溶液中c（H+） >> c（S2-）, 这是因为氢离子浓度主要来自于一级解离，而S2-离子浓度近似等于其二级解离常数，而且Ka1 >> Ka2。 （6） 缓冲溶液是指在一定范围内溶液的pH不因稀释或外加酸（或碱）而 发生明显改变的溶液。
答：不确切，缓冲溶液是指在一定范围内,溶液的pH不因稀释、浓缩或外 加少量酸（或碱）而发生明显改变的溶液。
2．选择题（将正确答案的标号填入空格内，正确答案可以不止一个）: （1） 通常加热可以使固体在液体中的溶解度增大是由于__①_。
① 固体在液体中溶解多为吸热过程， ② 固体在液体中溶解多为放热过程 ③ 固体的熵值增加 ④ 液体的熵值增加 正确答案为①。 （2） 要提高萃取分离的效率，可__③_____。 ① 多加萃取剂 ② 升高温度 ③ 多次萃取 ④ 降低温 正确答案为③。 （3） 在两只烧杯中分别装上纯水和饱和的糖水，并用钟罩将其罩住，将发现_②_③__。 ① 装有纯水的烧杯中的纯水逐渐增加 ② 装有纯水的烧杯中的纯水逐渐减少
③ 装有饱和糖水的烧杯中的水逐渐增加 ④ 装有饱和糖水的烧杯中的水逐渐减少 正确答案为②和③。
3．试用溶度积规则解释下列事实: （1） Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。
-2+-答：NH4Cl为强酸弱碱盐，显酸性，可中和部分OH ，[ Mg(OH)2 = Mg + 2OH]使Mg(OH)2
的离子积小于溶度积而溶解。
复习资料
1
（2） ZnS能溶于盐酸和稀硫酸，而CuS却不能溶于盐酸和稀硫酸，但能溶于硝酸中。
c(S2?)?答：由式
—
液中c(H+)增加时，c(S2)c减小，在盐酸和稀硫酸溶液中的c（H+）足以使c (Zn2+)与c (S2—
) 的离子积小于ZnS的溶度积 （KspZnS = 1.6×10-24），而KspCuS = 6.3×10-37, 非氧化性酸
—
不足以使 c (Cu2+) 与c (S2)的离子积小于CuS的溶度积， 只有氧化性酸（HNO3等）可
—
以将S2-氧化，而大大降低c (S2) ,使CuS溶解. （3） BaSO4不溶于稀盐酸中。
—
答：盐酸中的H+ 或Cl- 不能与BaSO4中解离出来的离子（Ba2+ 或 SO42）反应，即
—
盐酸不能降低溶液中c(Ba2+) 或c(SO42)，所以BaSO4不溶于稀盐酸。
4．填充题: （1） 热电厂废水排放造成热污染的原因是___热的废水使天然水体的温度 升高，溶解氧的浓度降低，厌氧菌和水藻增加，水体质量恶化___。 （2） 水中加乙二醇可以防冻的原因是水中溶解溶质后使水的凝固点降低。 （3） 氯化钙和五氧化二磷可用作干燥剂的原因是_在它们的表面所形成的 溶液的蒸气压显著下降，可不断地吸收水蒸气，使体系中的水分降低。 （4） 人体输液用的生理盐水及葡萄糖溶液的浓度不能随意改的原因是 _ 保证所输入的液体与人体血液的渗透压相近或相等__。
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5．盐酸含HCl 37.0%(质量分数)，密度为1.19g/cm。计算: （1） 盐酸的物质的量浓度(c)。 （2） 盐酸的质量摩尔浓度(bB)。 （3） HCl和H2O的物质的量分数(x2 和x1)。
K1K2c(H2S)c2(H?)可知，c(S2 - )与溶液中c(H+)2有关，当溶
1000?1.19?37.0%
36.5解：(1)盐酸的分子量为36.5, c = = 12.06 mol·L-1
1000?37.0% (2) bB = 36.5?(1?37.0%) = 16.09 mol·kg-1
37.0%/36.5?0.225 (3) x2 = 37.0%/36.5?(1?37.0%)/18；x1 = 1-x2 =0.775
6． 由于食盐对草地有损伤，因此有人建议用化肥如硝酸铵或硫酸铵代替
食盐来融化人行道旁的冰雪。下列化合物各100g溶于1kg水中，问哪一种冰点下降的多？若各0.1mol溶于1kg水中，又问哪一种冰点下降的多？
（1） NaCl (2) NH4NO3 (3) (NH4)2SO4 答: 根据依数性定律，答案分别为（1）；（3） NaCl NH4NO3 (NH4)2SO4 100g物质含离子数（mol） 0.1mol 物质含离子数（mol） 100×2/58.5 100×2/80 0.2 0.2 100×3/132 0.3
7． 3.62g尼古丁溶于73.4g水中，其凝固点降低了0.563℃。求尼古丁的相对分子质量。
解：由公式
?t?Kf?bBM?可得 bB = 0.563/ 1.86 = 0.303 mol·kg
-1
尼古丁的分子量为
复习资料
3.62?1000?162.873.4?0.303
2
8．树干内部树汁上升是渗透压所致.设树汁是浓度为0.20mol?L的溶液,在树汁的半透
-1
膜外部水中非电解质浓度为0.02mol?L.试估计在25℃时,树汁能够上升多高。
解：根据求渗透压公式Π=ΔcRT =(0.20-0.02)×8.314×298 =446kPa
≈48m
-1
9. 25℃时,0.1mol l甲胺（CH3NH2）溶液的解离为6.9%
+-CH3NH2(aq) + H2O(l) = CH3NH3(aq) + OH(aq)
试问:相同浓度的甲胺与氨水哪个碱性强? 解： 甲胺中 c(OH - )=c（CH3NH2）??= 0.1 × 6.9% = 0.0069 mol·L-1 0.1mol·l1氨水中 c(OH - ) =KbCb=1.74?10?0.1= 0.00133 mol L-1
结论：相同浓度时，甲胺的碱性更强
-1
10．在1 L 0.1mol LHAc 溶液中,需加入多少克的NaAc·3H2O才能使溶液的pH 为5.5？（假设NaAc·3H2O的加入不改变HAc的体积）。
?5-1
解：该系统为缓冲溶液 c（H+）=
Kacacs ；
10-5.5 = 1.74×10 -5
需加醋酸 0.55×136 = 74.8g
11．某一元弱碱（MOH）的相对分子量为125，在25℃时将1g此碱溶于0.1 L水中,
?Kb所得溶液的pH为11.0,求该弱碱的解离常数。
0.1cs ； cs = 0.055 mol?L-1。
解：为弱碱电离体系统，此弱碱的浓度
cb?1?1000?0.08mol?L?1125?100，
，
c(OH?)?10?14/10?11.0?Kbcb?Kb?0.08K?求出b1.25×10 -5。
12．Pb(NO3)2溶液与BaCl2溶液混合，设混合液中Pb(NO3)2的浓度为0.20mol?L-1，问
-4--1
(1) 在混合溶液中Cl 的浓度等于5.0×10 mol?L时，是否有沉淀生成? (2) 混合溶液中Cl-的浓度多大时，开始生成沉淀?
-2
(3) 混合溶液中Cl-的平衡浓度为6.0×10 mol?L-1时，残留于溶液中的Pb2+的浓度为多少?
解：（1）离子积c(Pb2+)c(Cl-1)2 = 0.2×(5.0×10-4)2 =5×10-8 （2）开始生成沉淀时 c（Cl） = （3）残留的铅离子浓度 c（Pb2+）= – PbCl2=1.6×10-5 Kb/[Pb2?] = 1.6?10?5/0.2?8.9?10?3； KPbCl2/ c (Cl–)2 = 1.6×10-5/(6.0×10 –2 ) 2 = 4.44×10 - 3。 复习资料 3