第四章 溶液及溶液中的离子平衡【复习准备】

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。

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(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。

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