第二章 物质的状态

习 题

2.1 什么是理想气体？实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理？ 实际气体方程是怎么推导出来的？实际气体在什么条件下可以用理想气体模型处理？

2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用，而不在夏天使用？

2.3 常温常压下，以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的非金属单质各有哪些？ 2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体，温度是否相同？压力是否相同？为什么？ 2.5 同温同压下，N2和O2分子的平均速度是否相同？平均动能是否相同？

2.6 试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm3。求单质磷的分子量。

－

2.7 1868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示，臭氧对氯气的扩散速度之比为1.193。试

推算臭氧的分子量和分 子式。

2.8 常压298K时，一敞口烧瓶盛满某种气体，若通过加热使其中的气体逸出二分之一，则所需温度为多少？ 2.9 氟化氙的通式为XeFx（x＝2、4、6…），在353K、1.56×104Pa时，实验测得某气态氟化氙的密度为

0.899g·dm3。试确定该氟化氙的分子式。

－

2.10温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时，某容器含640g氧气，当此容器被加到400K恒定后，问当容器内氧气的压力降到1.01×105Pa时，共放出多少克氧气？

2.11为什么饱和蒸气压与温度有关，而与液体上方空间的大小无关？试计算

（1）303K、空气的相对湿度为100％时，每升空气中水汽的质量。 （2）323K、空气的相对湿度为80％时，每升空气中水汽的质量。

已知303K时，水的饱和蒸气压为4.23×103Pa； 323K时，水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。 2.12 在303K，1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按下式分解？ 2KClO3 === 2KCl ＋ 3O2

已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。

2.13 298K，1.23×105Pa气压下，在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。下列反 应进行一段时间后，瓶内总压变为8.3×104Pa，求生成NO2的质量。 2NO ＋ O2 === 2NO2

2.14 一高压氧气钢瓶，容积为45.0dm3，能承受压强为3×107Pa，问在298K时最多可

装入多少千克氧气而不致发生危险？

2.15 将总压强为101.3kPa的氮气和水蒸气的混合物通入盛有足量P2O5干燥剂的玻璃瓶 中，放置一段时间后，瓶内压强恒定为99.3kPa。 （1）求原气体混合物中各组分的物质的量分数；

（2）若温度为298K，实验后干燥剂增重1.50g，求瓶的体积。（假设干燥剂的体积 可忽略且不吸附氮气）

2.16 水的“三相点”温度和压强各是多少？它与水的正常凝固点有何不同？

2.17 国际单位制的热力学温标是以水的三相点为标准，而不用水的冰点或沸点，为什么？

2.18 已知苯的临界点为289?C，4.86Mpa，沸点为80?C；三相点为5?C，2.84kPa。在三相点时液态苯的密度为

0.894g·cm3，固态苯的密度为1.005g·cm3。根据上述数据试画出0－300?C范围内苯的相图（参照水的相

－

－

图，坐标可不按比例制作）。

2.19 在下列各组物质中，哪一种最易溶于苯中？

① H2，N2，CO2 ② CH4，C5H12，C31H64 ③ NaCl，C2H5Cl，CCl4

2.20 由C2H4和过量H2组成的混合气体的总压为6930Pa。使混合气体通过铂催化剂进行下列反应： C2H4(g) ＋ H2(g) === C2H6(g)

待完全反应后，在相同温度和体积下，压强降为4530Pa。求原混合气体中C2H4的物质的量分数。 2.21 某反应要求缓慢加入乙醇（C2H5OH），现采用将空气通过液体乙醇带入乙醇气体的方法进行。在293K，1.01

×105Pa时，为引入2.3g乙醇，求所需空气的体积。已知293K时乙醇的饱和蒸气压为5866.2Pa。 2.22 已知金(Au)的晶胞属面心立方，晶胞边长为0.409nm，试求：

（1）金的原子半径；（2）晶胞体积；（3）一个晶胞中金的原子个数；（4）金的密度。 2.23 下面说法是否正确，为什么？

（1） （2） （3） （4）

凡有规则外形的固体都是晶体； 晶体一定具有各向异性； 晶胞就是晶格；

每个面心立方晶胞中有14个质点。

2.24 已知石墨为层状结构，每个碳原子与同一个平面的三个碳原子相连，相互间的键 角均为120?。试画出石墨的一个晶胞结构图，每个石墨晶胞中含有几个碳原子？ 2.25 计算下列几种市售试剂的物质的量浓度

（1） （2） （3） （4）

浓盐酸，HCl的质量分数为37%，密度为1.18g·cm3；

－

浓硫酸，H2SO4的质量分数为98%，密度为1.84 g·cm3；

－

浓硝酸，HNO3的质量分数为69%，密度为1.42 g·cm3；

－

浓氨水，NH3的质量分数为28%，密度为0.90 g·cm3。

－

2.26 303K时，丙酮（C3H6O）的饱和蒸气压是37330Pa，当6g某非挥发性有机物溶于120g丙酮时，丙酮的饱和

蒸气压下降至35570Pa。试求此有机物的相对分子质量。

2.27 尿素（CON2H4）溶液可用作防冻液，欲使水的冰点下降10K，问应在5kg水中溶解多少千克尿素？已知水

的凝固点下降常数Kf ＝1.86 K·mol1·kg。

－

2.28 298K时，含5.0g聚苯乙烯的1dm3苯溶液的渗透压为1013Pa。求该聚苯乙烯的相对分子质量。

2.29 人血液凝固点为－0.56℃，求36.5℃时人体血液的渗透压。已知水的凝固点下降常数Kf ＝1.86 K·mol1·kg。

－

2.30 一密闭容器放有一杯纯水和一杯蔗糖水溶液，问经过足够长的时间会有什么现象发生？

第三章 化学热力学初步

习 题

3.0（课本上的3.1，下面的各题序号加1）举例并加以说明：体系、环境、介苗、宇宙、敞开体系、封闭体系、孤立体系，状态、状态函数、量度性质、强度性质，过程、途径、恒温过程、恒压过程、恒容过程。 3.1 什么类型的化学反应QP等于QV？什么类型的化学反应QP大于QV？什么类型的化学反应QP小于QV？ 3.2 在373K时，水的蒸发热为40.58 kJ·mol1。计算在373K ，1.013×105Pa下，1mol水气化过程的△U和△S(假

－

定水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计)。

3.3 反应H2(g)＋I2(g) ===2HI(g)的?rHm?是否等于HI(g)的标准生成焓?fHm??为什么？ 3.4 乙烯加氢反应和丙烯加氢反应的热效应几乎相等，为什么？ 3.5 金刚石和石墨的燃烧热是否相等？为什么？ 3.6 试估计单质碘升华过程焓变和熵变的正负号。 3.7 已知下列数据，求ZnSO4(s)的标准生成热。

(1) 2Zn(s) ＋ O2(g) === 2ZnO(s) ?rHm?(1)＝ －696.0 kJ·mol1

－

(2) S(斜方) ＋ O2(g) === SO2(g) ?rHm?(2)＝ －296.9 kJ·mol1

－

(3) 2SO2(g) ＋ O2(g) === 2SO3(g) ?rHm?(3)＝ －196.6 kJ·mol1

－

(4) ZnSO4(s) === ZnO(s) ＋ SO3(g) ?rHm?(4)＝ 235.4 kJ·mol1

－

3.8 已知CS2(1)在101.3kPa和沸点温度(319.3K)时气化吸热352J·g1。求1molCS2(1)在沸点温度时气化过程的?U、

－

?H、?S。

3.9 水煤气是将水蒸气通过红热的碳发生下列反应而制得 C(s) ＋ H2O(g) === CO(g) ＋ H2(g) CO(g) ＋ H2O(g) === CO2(g) ＋ H2(g)

将反应后的混合气体冷至室温即得水煤气，其中含有CO、H2及少量CO2（水汽可忽略不计）。若C有95%转化为CO，5%转化为CO2，则1dm3此种水煤气燃烧产生的热量是多少（假设燃烧产物都是气体）？

已知 CO(g) CO2(g) H2O(g) ?fHm?（kJ·mol1）：－110.5 －393.5 －241.8

－

3.10 计算下列反应的中和热 HCl(aq) ＋ NH3(aq) === NH4Cl(aq)

3.11 阿波罗登月火箭用联氨N2H4(1)作燃料，用N2O4(g)作氧化剂，燃烧产物为N2(g)和H2O(1)。若反应在300K，101.3kPa下进行，试计算燃烧1.0kg联氨所需N2O4(g)的体积，反应共放出多少热量?

已知 N2H4(l) N2O4(g) H2O(g) ?fHm?（kJ·mol1）： 50.6 9.16 －285.8

－

3.12 已知下列键能数据

键 N＝N N－Cl N－H Cl－Cl Cl－H H－H E(kJ·mol1)： 945 201 389 243 431 436

－

(1) 求反应2NH3(g) ＋ 3Cl2(g) === N2(g) ＋ 6HCl(g) 的?rHm?； (2) 由标准生成热判断NCl3(g)和NH3(g)相对稳定性高低。

3.13 假设空气中含有百万分之一的H2S和百万分之一的H2，根据下列反应判断，通常条件下纯银能否和H2S作用生成Ag2S?

2Ag(s) ＋ H2S(g) === Ag2S(s) ＋ H2(g) 4Ag(s) ＋ O2(g) === 2Ag2O(s)

4Ag(s) ＋ 2H2S(g) ＋ O2(g) === 2Ag2S(s) ＋ 2H2O(g)

3.14 通过计算说明，常温常压下固体Na2O和固体HgO的热稳定性高低。

3.15 反应A(g) ＋ B(s) === C(g)的?rHm?＝－42.98kJ·mol1，设A、C均为理想气体。298K，标准状况下，反应经

－

过某一过程做了最大非体积功，并防热2.98kJ·mol1。试求体系在此过程中的Q、W、?rUm?、?rHm?、?rSm?、

－

?rGm?。

3.16 炼铁高炉尾气中含有大量的SO3，对环境造成极大污染。人们设想用生石灰CaO吸收SO3生成CaSO4的方法消除其污染。已知下列数据 CaSO4(s) CaO(s) SO3(g) △fHm°/ kJ·mol1 －1433 －635.1 －395.7

－

Sm°/ J·mol1·K1 107.0 39.7 256.6

－

－

通过计算说明这一设想能否实现。

3.17 由键焓能否直接求算HF(g)、HCl(g)、H2O(l)和CH4(g)的标准生成焓？如能计算，请与附录中的数据进行比较。 3.18 高炉炼铁是用焦炭将Fe2O3还原为单质铁。试通过热力学计算说明还原剂主要是CO而非焦炭。相关反应为

2Fe2O3(s) ＋ 3C(s) === 4Fe(s) ＋ 3CO2(g) Fe2O3(s) ＋ 3CO(g) === 2Fe(s) ＋ 3CO2(g)

3.19 通过热力学计算说明为什么人们用氟化氢气体刻蚀玻璃，而不选用氯化氢气体。相关反应如下：

SiO2(石英) ＋ 4HF(g) ===SiF4(g) ＋ 2H2O(l) SiO2(石英) ＋ 4HCl(g) ===SiCl4(g) ＋ 2H2O(l)

3.20 根据热力学计算说明，常温下石墨和金刚石的相对有序程度高低。已知Sm°(石墨)＝5.740J·mol1·K1，

－

－

△fHm°(金刚石)＝1.897kJ·mol1，△fGm°(金刚石)＝2.900kJ·mol1。

－

－

3.21 NO和CO是汽车尾气的主要污染物，人们设想利用下列反应消除其污染：

2CO(g) ＋ 2NO(g) === 2CO2(g) ＋ N2(g) 试通过热力学计算说明这种设想的可能性。

3.22 白云石的主要成分是CaCO3·MgCO3，欲使MgCO3分解而CaCO3不分解，加热温度应控制在什么范围？ 3.23 如3.18题所示，高炉炼铁是用焦炭将Fe2O3还原为单质铁。试通过热力学计算说明，

采用同样的方法能否用焦炭将铝土矿还原为金属铝？相关反应为 2Al2O3(s) ＋ 3C(s) === 4Al(s) ＋ 3CO2(g) Al2O3(s) ＋ 3CO(g) ===2Al(s) ＋ 3CO2(g)

3.24 （非课本上的）臭化肥NH4HCO3在常温下极易分解，从而限制了它的使用。通过热力学计算说明，在实际

应用中能否通过控制温度来阻止NH4HCO3的分解？

3.24热力学上时怎样定义物质的标准状态的？物质的标准摩尔生成热、标准摩尔生成自由能、标准熵是怎样定义的？其单位分别是什么？ 3.25 比较下列各组物质熵值的大小

(1) 1molO2(298K，1×105 Pa) 1molO2(303K，1×105Pa) (2) 1molH2O(s，273K，10×105 Pa) 1molH2O(l，273K，10×105Pa) (3) 1gH2(298K，1×105Pa) 1molH2(298K，1×105Pa)

(4) n molC2H4(298K，1×105 Pa) 2mol －(CH2) n－ (298K，1×105Pa) (5) 1molNa(s，298K，1×105Pa) 1molMg(s，298K，1×105Pa) 3.26 试判断下列过程熵变的正负号

(1) 溶解少量食盐于水中；

(2) 水蒸气和炽热的碳反应生成CO和H2； (3) 冰熔化变为水； (4) 石灰水吸收CO2； (5) 石灰石高温分解。

第四章 化学反应速率速率和化学平衡

习 题

4.1化学反应速率是如何定义的？反应速率的常用单位是什么？化学反应的平均速率和瞬时速率有何区别与联系？

4.2 实际反应中有没有0级反应和1级反应？如果有，怎样用碰撞理论给予解释？

4.3 当温度相同而反应物起始浓度不同时，同一个反应的起始速率是否相同？速率常数是否相同？反应级数是否相同？活化能是否相同？

4.4 什么是基元反应？什么是非基元反应？二者有何区别与联系？ 4.5如何正确理解反应级数、反应分子数、反应速率常数等概念？

4.6反应的活化能怎样影响化学反应速率？为什么有些反应的活化能很接近，反应速率却相差很大；但有些反应的活化能相差很大，反应速率却很接近。

4.7已知600K时，一级反应SO2Cl2(g) === SO2(g)＋Cl(g)的速率常数为2.0×105s1。问：

－

－

(1) 10.0g SO2Cl2(g)分解一半需要多少时间？ (2) 10.0g SO2Cl2(g)反应2.0小时之后还剩多少？

4.8 实验测得反应S2O82＋3I===2SO42＋I3在不同温度下的速率常数如下：

－

－

－

－

T/K k/mol·dm·s －1273 3－1283 －4293 －3303 －38.2×10 2.0×10 4.1×10 8.3×10 －3(1) 试用作图法求此反应的活化能； (2) 求300K时反应的速率常数。

4.9 反应H2PO2 + OH=== HPO32 + H2在373K时的有关实验数据如下：

－

－

－

初始浓度 [H2PO2]/mol·dm 0.10 0.50 0.50 －－3d[H2PO2] / mol·dm－3·min－1 ?dt－－3－5?[OH]mol·dm 1.0 1.0 4.0 3.2×10 1.6×10 2.56×10 －3－4(1) 计算该反应的级数，写出速率方程； (2) 计算反应温度下的速率常数。

4.10 假设基元反应A===2B正反应的活化能为Ea＋，逆反应的活化能为Ea－。问

(1) 加入催化剂后正、逆反应的活化能如何变化？ (2) 如果加入的催化剂不同，活化能的变化是否相同？ (3) 改变反应物的初始浓度，正、逆反应的活化能如何变化？

(4) 升高反应温度，正、逆反应的活化能如何变化？

4.11 已知反应CH3CHO(g) === CH4(g)＋CO(g)的活化能Ea＝188.3 kJ·mol1，当以碘蒸气为催化剂时，反应的活化

－

能变为Ea'＝138.1 kJ·mol1。试计算800K时，加如碘蒸气作催化剂后，反应速率增大为原来的多少倍。

－

4.12 判断下列叙述正确与否：

(1) 反应级数就是反应分子数；

(2) 含有多步基元反应的复杂反应，实际进行时各基元反应的表观速率相等； (3) 活化能大的反应一定比活化能小的反应速率慢； (4) 速率常数大的反应一定比速率常数小的反应快；

(5) 催化剂只是改变了反应的活化能，本身并不参加反应，因此其质量和性质在反应前后保持不变。 4.13 回答下列问题：

(1) 一反应体系中各组份的平衡浓度是否随时间变化？是否随反应物起始浓度变化？是否随温度变化？ (2) 有气相和固相参加的反应，平衡常数是否与固相的存在量有关？ (3) 有气相和溶液参加的反应，平衡常数是否与溶液中各组份的量有关？ (4) 有气、液、固三相参加的反应，平衡常数是否与气相的压力有关？ (5) 经验平衡常数与标准平衡常数有何区别和联系？ (6) 在Kp＝Kc(RT)?n中R的取值和量纲如何？ (7) 在△rGm°＝RTlnK?中R的取值和量纲如何？

(8) 平衡常数改变后，平衡位置是否移动？平衡位置移动后，平衡常数是否改变？ (9) 对△rGm°?0的反应，是否在任何条件下正反应都不能自发进行？ (10) △rGm°＝0，是否意味着反应一定处于平衡态？ 4.14 写出下列反应的平衡常数表达式：

(1) Zn(s)＋2H(aq)===Zn2(aq)＋H2(g)

＋

＋

(2) AgCl(s)＋2NH3(aq) ===Ag(NH3)2(aq)＋Cl(aq) (3) CH4(g)＋2O2(g) ===CO2(g)＋2H2O(l) (4) HgI2(s)＋2I(aq) ===HgI42(aq)

－

－

＋－

(5) H2S(aq)＋4H2O2(aq) ===2H(aq)＋SO42(aq)＋4H2O(l)

＋

－

4.15 已知Ag2O(s)的标准生成自由能△fGm°＝－11.2 kJ·mol1，标准生成焓△fHm°

－

＝－31.1 kJ·mol1。问 （1）标准状况下，Ag2O(s)的分解温度是多少？

－

（2）常温（298K）常压（101.1kPa）下，在空气中Ag2O(s)能否分解？（设空气中氧气的体积分数为20％）。 4.16 373K时，光气分解反应COCl2(g) ===CO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K°＝8.0×109，

－

△fHm°＝104.6kJ·mol1，试求

－

(1) 373K下反应达平衡后，总压为202.6kPa时COCl2的解离度； (2) 反应的△rSm°。

4.17 根据下列数据计算，373K时CO与CH3OH合成醋酸的标准平衡常数。

CO(g) －110 ＋198 CH3OH(g) －200.8 ＋238 CH3COOH(g) －435 ＋298 △fHm°/kJ·mol－1 Sm°/J·mol－1·K－1 4.18反应CaCO3(s) ===CaO(s)＋CO2(g)在1037K时平衡常数K?＝1.16，若将1.0molCaCO3置于10.0dm3容器中加热至1037K。问达平衡时CaCO3的分解分数是多少？

4.19 根据热力学数据计算BCl3在常温298K时的饱和蒸气压及正常沸点。在298K、100kPa条件下BCl3呈液态还是呈气态？

4.20 在恒温523K、恒压101.3kPa条件下，PCl5发生下列分解反应： PCl5(g) ===PCl3(g)＋Cl2(g)

平衡时，测得混合气体的密度为2.695g·dm3。求反应的△rGm°和PCl5(g)的解离度。

－

4.21CuSO4·5H2O的风化若用反应式CuSO4·5H2O(s) ===CuSO4(s)＋5H2O(g)表示。

(1) 试求298K时反应的△rGm°及K°

(2) 298K时，若空气的相对湿度为60％，CuSO4·5H2O能否风化？

4.22 已知292K时，血红蛋白(Hb)在空气中氧化反应Hb(aq)＋O2(g) ===HbO2(aq)的平衡常数K°为85.5，试求当氧

气溶解于血液中时氧化反应Hb(aq)＋O2(aq) ===HbO2(aq)的标准自由能变化△rGm°。假设292K时，空气中氧气的分压为20.2kPa，氧气在血液中的溶解度为2.3×104 mol·dm3。

－

－

4.23 在323K，101.3 kPa时，N2O4(g)的分解率为50.0%。问当温度保持不变，压力变为1013 kPa时，N2O4(g)的分解率为多少？

4.24 以合成氨为例，定量说明温度、浓度、压力以及催化剂对化学平衡移动的影响。 4.25 已知下列物质在298K时的标准生成自由能分别为：

NiSO4·6H2O(s) －2221.7 NiSO4(s) －773.6 H2O(g) －228.4 △fGm°/kJ·mol－1 (1) 计算反应NiSO4·6H2O(s) ===NiSO4(s)＋6H2O(g)在298K时的标准平衡常数K°。 (2) 求算298K时与固体NiSO4·6H2O平衡的水的饱和蒸气压。

4.26 在一定温度和压强下，1dm3容器中PCl5(g)的分解率为50％。若改变下列条件，PCl5(g)

的分解率如何变化？

(1) 减小压强使容器的体积增大1倍；

(2) 保持容器体积不变，加入氮气使体系总压强增大1倍； (3) 保持体系总压强不变，加入氮气使容器体积增大1倍； (4) 保持体系总压强不变，逐渐加入氯气使体系体积增大1倍； (5) 保持体积不变，逐渐加入氯气使体系总压强增大1倍。

4.27 联碱法生产纯碱流程的最后一步是加热分解小苏打： 2NaHCO3(s) ===Na2CO3(s)＋CO2(g)＋H2O(g)

实验测得不同温度下反应的平衡常数如下表：

T/K 303 1.66×10 －5323 3.90×10 －4353 6.27×10 －3373 2.31×10 －1K° (1) 试用作图法求算在实验温度范围内反应的热效应； (2) 当平衡体系的总压达到200kPa时，反应温度为多少？

4.28（非课本） 203Hg可用于肾脏扫描。某医院购入0.200g 203Hg(NO3)2试样，已知203Hg的半衰期为46.1天，试计算六个月(180天)后，未发生衰变的试样还有多少？

4.29（非课本） 哪一种反应的速率与浓度无关？哪一种反应的半衰期与浓度无关？

4.30（非课本） 某放射性元素的衰变过程是一级反应，半衰期为104年，问此元素由100g减少到1g需要多少年？ 4.31（非课本） N2O5的分解反应为 2N2O5(g) === 4NO2(g)＋O2(g)

实验测得，340K时N2O5的浓度随时间的变化如下：

t/min [N2O5]/mol·dm －30 1.00 1 0.71 2 0.50 3 0.35 4 0.25 5 0.17 求：(1) 0－3 min内的平均反应速率；

(2) 在第2min时反应的瞬时速率。

4.32（非课本）某化合物M在一种酶催化下进行分解反应，实验数据如下：

t/min [M]/mol·dm －30 1.0 2 0.9 6 0.7 10 0.5 14 0.3 18 0.1 试判断在实验条件下M分解反应的级数。

4.33（非课本） 在某温度时反应2NO＋2H2 === N2＋2H2O的机理为： (1) NO＋NO === N2O2 (快) (2) N2O2 ＋H2 === N2O＋H2O (慢) (3) N2O＋H2 === N2＋H2O (快)

试确定总反应速率方程。

第五章 电解质溶液

习 题

5.1 常压下，0.10 mol·kg

－1

的酒精、糖水和盐水的沸点是否相同？

奈的苯溶液、尿素分水溶液、氯化钙的水溶液，凝固点下降值是否相同？

常压下，0.10 mol·kg

－1

5.2 解离平衡常数和解离度有何区别与联系？水解平衡常数和水解度有何区别与联系？解离平衡常数和水解平衡常数有何区别与联系？

5.3什么是同离子效应？什么是盐效应？

5.4缓冲溶液的作用机理与哪种效应有关？酸碱指示剂的作用机理是什么？ 5.5 常温下水的离子积Kw＝1.0×10

－14

，是否意味着水的电离平衡常数K?＝1.0×10

－14

？

5.6 判断下列过程溶液pH的变化（假设溶液体积不变），说明原因。

(1) 将NaNO2加入到HNO2溶液中； (2) 将NaNO3加入到HNO3溶液中； (3) 将NH4Cl加入到氨水中； (4) 将NaCl加入到HAc溶液中；

5.7 相同浓度的盐酸溶液和醋酸溶液pH是否相同？pH相同的盐酸溶液和醋酸溶液浓度是否相同？若用烧碱中和pH相同的盐酸和醋酸，烧碱用量是否相同？

5.8 已知0.010mol·dm3H2SO4溶液的pH＝1.84，求HSO4的电离常数Ka2?。

－

－

5.9 已知0.10mol·dm3HCN溶液的解离度0.0063%，求溶液的pH和HCN的电离常数。

－

5.10 某三元弱酸电离平衡如下： H3A === H ＋ H2A Ka1?

＋

－

H2A=== H ＋ HA2 Ka2?

－

＋

－

HA2=== H ＋ A3

－

＋

－

Ka2?

（1）预测各步电离常数的大小； （2）在什么条件下，[HA2]＝Ka2?；

－

（3）[A3]＝Ka3?是否成立？说明理由 （4）根据三个电离平衡，推导出包含[A3]、[H]和[H3A]的平衡常数表达

－

－

＋

式。

5.11 已知273K时，醋酸的电离常数Ka?＝1.66×105，试预测0.10 mol·dm

－

－3

醋酸溶液的凝固点。

－

5.12 将0.20 mol·dm求混合溶液的pH。

－3

HCOOH(Ka?＝1.8×104)溶液和0.40 mol·dm

－

－3

HOCN(Ka°＝3.3×104)溶液等体积混合，

5.13 已知0.10 mol·dm3 H3BO3溶液的pH＝5.11，试求的电离常数Ka?。

－

5.14 在291K、101kPa时，硫化氢在水中的溶解度是2.61体积/1体积水。

(1) 求饱和H2S水溶液的物质的量浓度；

(2) 求饱和H2S水溶液中H、HS、S2的浓度和pH；

＋

－

－

(3) 当用盐酸将饱和H2S水溶液的pH调至2.00时，溶液中HS和S2的浓度又为多少？

－

－

已知291K时，氢硫酸的电离常数为Ka1?＝9.1×108，Ka2?＝1.1×10

－

－12

。

5.15 将10gP2O5溶于热水生成磷酸，再将溶液稀释至1.00dm3，求溶液中各组份的浓度。已知298K时，H3PO4的电离常数为Ka1?＝7.52×103，Ka2?＝6.23×108，Ka3?＝2.2×10

－

－

－13

。

－

－

5.16 欲用H2C2O2和NaOH配制pH＝4.19的缓冲溶液，问需0.100mol·dm3H2C2O4溶 液与0.100mol·dm3NaOH溶液的体积比。已知298K时，H2C2O4的电离常数为Ka1?＝5.9×102，Ka2?＝6.4×105。

－

－

5.17 在人体血液中，H2CO3－NaHCO3缓冲对的作用之一是从细胞组织中迅速除去由于激烈运动产生的乳酸(表示为HL)。

(1) 求HL＋HCO3=== H2CO3＋L的平衡常数K°；

－

－

(2) 若血液中[H2CO3]＝1.4×103 mol·dm3，[HCO3]＝2.7×102 mol·dm3，求血液的pH。

－

－

－

－

－

(3) 若运动时1.0 dm3 血液中产生的乳酸为5.0×103mol，则血液的pH变为多少？

－

已知298K时，H2CO3的电离常数为Ka1°＝4.3×107，Ka2°＝5.6×10

－

－11

；乳酸HL的电离常数为Ka°＝1.4

×104。

－

5.18 1.0 dm3 0.20 mol·dm

(1) 溶液的pH；

－3

盐酸和1.0 dm3 0.40 mol·dm

－3

的醋酸钠溶液混合，试计算

(2) 向混合溶液中加入10 cm3 0.50 mol·dm(3) 向混合溶液中加入10 cm3 0.50 mol·dm(4) 混合溶液稀释1倍后溶液的pH。 5.19 计算298K时，下列溶液的pH。

(1) 0.20mol dm

－3

－3

的NaOH溶液后的pH； 的HCl溶液后的pH；

－3

氨水和0.20 mol·dm

－3

－3

盐酸等体积混合；

－3

(2) 0.20 mol·dm(3) 0.20 mol·dm(4) 0.20 mol·dm

硫酸和0.40 mol·dm磷酸和0.20 mol·dm草酸和0.40 mol·dm

硫酸钠溶液等体积混合； 磷酸钠溶液等体积混合； 草酸钾溶液等体积混合。

－3－3

－3－3

5.20 通过计算说明当两种溶液等体积混合时，下列哪组溶液可以用作缓冲溶液？

(1) 0.200 mol·dm3 NaOH?0.100 mol·dm3 H2SO4；

－

－

(2) 0.100 mol·dm3 HCl?0.200 mol·dm3 NaAc；

－

－

(3) 0.100 mol·dm3 NaOH?0.200 mol·dm3 HNO2；

－

－

(4) 0.200 mol·dm3 HCl?0.100 mol·dm3 NaNO2；

－

－

(5) 0.200 mol·dm3 NH4Cl?0.200 mol·dm3 NaOH；

－

－

5.21 在20cm3 0.30 mol·dm3 NaHCO3溶液中加入0.20 mol·dm3 Na2CO3溶液后，溶液的pH变为10.00。求加

－

－

入Na2CO3溶液的体积。已知298K时，H2CO3的电离常数为Ka1°＝4.3×107，Ka2°＝5.6×10

－

－11

。

－

5.22 百里酚蓝(设为H2In)是二元弱酸指示剂(Ka1°＝2.24×102，Ka2°＝6.31×10

－

－10

)，其中H2In显红色，HIn显

黄色，In2显蓝色。问

－

(1) 百里酚蓝的pH变色范围为多少？

(2) 在pH分别为1、4、12的溶液中百里酚蓝各显什么颜色？ 5.23 根据质子得失平衡，推导NaH2PO4溶液pH值近似计算公式。

5.24 写出下列物质的共轭酸。 S2、SO42、H2PO4、HSO4、NH3、NH2OH、N2H4。

－

－

－

－

5.25 写出下列物质的共轭碱。 H2S、HSO4、H2PO4、H2SO4、NH3、NH2OH、HN3。 5.26 根据酸碱质子理论，按由强到弱的顺序排列下列各碱。 NO2、SO42、HCOO、HSO4、Ac、CO32、S2、ClO4。

－

－

－

－

－

－

－

－

－－

5.27 根据酸碱电子理论，按由强到弱的顺序排列下列各酸。 Li、Na、K、Be2、Mg2、Al3、B3、Fe2。

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

＋

5.28 写出下列各溶解平衡的Ksp?表达式。

(1) Hg2C2O4(2) Ag2SO4(3) Ca3(PO4)2(4) Fe(OH)3(5) CaHPO4

Hg22 ＋ C2O42

＋

－

2Ag ＋ SO42

＋

－

3Ca2 ＋ 2PO43

＋

－

Fe3 ＋ 3OH

＋

－

Ca2 ＋ H ＋ PO43

＋

＋

－

＋

5.29 根据粗略估计，按[Ag]逐渐增大的次序排列下列饱和溶液。

Ag2SO4（Ksp?＝6.3×105） AgCl（Ksp?＝1.8×10

－

－10

）

Ag2CrO4（Ksp?＝2.0×10Ag2S（Ksp?＝2×105.30 解释下列事实。

－49

－12

） AgI（Ksp?＝8.9×10

－17

）

） AgNO3。

(1) AgCl在纯水中的溶解度比在盐酸中的溶解度大； (2) BaSO4在硝酸中的溶解度比在纯水中的溶解度大； (3) Ag3PO4在磷酸中的溶解度比在纯水中的大； (4) PbS在盐酸中的溶解度比在纯水中的大； (5) Ag2S易溶于硝酸但难溶于硫酸； (6) HgS难溶于硝酸但易溶于王水； 5.31 回答下列两个问题：

(1) “沉淀完全”的含义是什么？沉淀完全是否意味着溶液中该离子的浓度为零？ (2) 两种离子完全分离的含义是什么？欲实现两种离子的完全分离通常采取的方法有哪些？ 5.32 根据下列给定条件求溶度积常数。

(1) FeC2O4·2H2O在1dm3水中能溶解0.10g；

(2) Ni(OH)2在pH＝9.00的溶液中的溶解度为1.6×106 mol·dm

－

－3

。

5.33 向浓度为0.10 mol·dm

－3

的MnSO4溶液中逐滴加入Na2S溶液，通过计算说明MnS和Mn(OH)2何者先沉淀？ ，Ksp?(Mn(OH)2)＝4.0×10

－14

已知Ksp?(MnS)＝2.0×10

－15

。

5.34 试求Mg(OH)2在1.0 dm3 1.0 mol·dm3 NH4Cl溶液中的溶解度。

－

已知Kb?(NH3)＝1.8×105，Ksp?[Mg(OH)2]＝1.8×10

－

－11

。

5.35 向含有Cd2和Fe2浓度均为0.020 mol·dm

＋

＋

－3

的溶液中通入H2S达饱和，欲使两种离子完全分离，则溶液的

－19

pH应控制在什么范围？已知Ksp?(CdS)＝8.0×10

－

－27

，Ksp?(FeS)＝4.0×10

－15

，常温常压下，饱和H2S溶液的浓度为

0.1 mol·dm3，H2S的电离常数为Ka1?＝1.3×107，Ka2?＝7.1×10

－

。

5.36 某混合溶液中含有阳离子的浓度及其氢氧化物的溶度积如下表所示：

阳离子 浓度/mol·dm Ksp° －3Mg 0.06 1.8×10－112＋Ca 0.01 1.3×10 －62＋Cd 2×10 2.5×10－14－32＋Fe 2×10 4×10－38－53＋ ＋

向混合溶液中加入NaOH溶液使溶液的体积增大1倍时，恰好使50%的Mg2沉淀。 (1) 计算此时溶液的pH；

(2) 计算其他阳离子被沉淀的物质的量分数。

5.37 通过计算说明分别用Na2CO3溶液和Na2S溶液处理AgI沉淀，能否实现沉淀的转化？

已知Ksp?(Ag2CO3)＝7.9×10

－

－12

，Ksp?(AgI)＝8.9×10

－17

，Ksp?(Ag2S)＝2×10

＋

－49

。

＋

＋

5.38 在1dm3 0.10 mol·dm3 ZnSO4溶液中含有0.010mol的Fe2杂质，加入过氧化氢将Fe2氧化为Fe3后，调节溶液pH使Fe3生成Fe(OH)3沉淀而除去，问如何控制溶液的pH?

＋

已知Ksp?[Zn(OH)2]＝1.2×10

－17

，Ksp?[Fe(OH)3]＝4×10

－38

。

－

5.39 常温下，欲在1dm3醋酸溶液中溶解0.10 mol MnS，则醋酸的初始浓度至少为多少mol·dm3？ 已知Ksp?[MnS]＝2×10

15

－15

，HAc的电离常数Ka?＝1.8×105，H2S的电离常数为Ka1?＝1.3×107，Ka2?＝7.1×10

－

－

－

。

－3

5.40 在100cm3浓度为0.20mol·dm的MnCl2溶液中，加入100cm3含有NH4Cl的氨水溶液（0.10mol·dm

－3

），

若不使Mn(OH)2沉淀，则氨水中NH4Cl的含量是多少克？

5.41（非课本） 常压下，1.0 mol·kg1 氯化钠水溶液的凝固点高于－3.72?C，为什么？

－

5.42（非课本）pH＝7.00的水溶液一定是中性水溶液吗？请说明原因。