无机化学课后习题答案2-8 下载本文

(5) CaHPO4

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? 已知Ksp?(MnS)=2.0×10

-15

,Ksp?(Mn(OH)2)=4.0×10

-3

-14

5.34 试求Mg(OH)2在1.0 dm31.0 mol·dm

NH4Cl溶液中的溶解度。

-11

已知Kb?(NH3)=1.8×105,Ksp?[Mg(OH)2]=1.8×105.35 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pH应控制在什么范围?

已知Ksp?(CdS)=8.0×10

-27

,Ksp?(FeS)=4.0×10

-19

,常温常压下,饱和H2S溶液的

-15

浓度为0.1 mol·dm3,H2S的电离常数为Ka1?=1.3×107,Ka2?=7.1×105.36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·dm3 -Mg2 +Ca2 +Cd2 +Fe3 +-0.06 1.8×10-110.01 1.3×106 -2×103 2.5×10-142×105 -Ksp° 4×10-38 +

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)=7.9×105.38 在1dm30.10 mol·dm

-3

-12

,Ksp?(AgI)=8.9×10

-17

,Ksp?(Ag2S)=2×10

-49

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

,HAc的电离常数Ka?=1.8×105,H2S的电离常数为Ka1?

-15

=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·dm3),若不使Mn(OH)2沉淀,则氨水中NH4Cl的含量是多少克?

习题解答

5.1 不同。 5.2 不同。 5.3 在1.0 mol·kg

-1

氯化钠水溶液中,氯离子与钠离子的活度均小于1.0 mol·kg1

5.4 不一定。Kw随温度的改变而改变,在常温下它的值为10-14,此时的中性溶液pH为7.00 5.5 不。Kw=[H+][OH-],而K=[H+][OH-]/c(H2O);c(H2O)=5.6 (1)变大。同离子效应

5.7 (2)稍变大。加入的盐使得氢离子活度变小

(3)变小。铵离子加入使得氨水的‘水解’平衡左移。

1000/18.00?55.6mol?dm?3 1(4)变小。盐效应 5.8 不同;不同;不同。

5.9 H2SO4的一级电离是完全的,由第一步电离出的氢离子浓度为0.010mol·dm

该溶液的[H+]=0.0145 mol·dm故由HSO4

K2?+

-+

-3

-3

H+SO4电离出的氢离子为0.0045 mol·dm

0.00452??1.2?10?2 0.010?0.0045-3

?[H?][SO42?][HSO4?]5.9 [H]=0.0063%×0.10=6.3×10-6(mol·dm-3) pH=5.20

?Ka[H?]2[H?]2(6.3?10?6)2????4.0?10?10 ??6[HCN]0.10?[H]0.10?6.3?105.10 (1)Ka1?>Ka2?>Ka3?

(2)Ka1?[H3A]?40Ka2?

(3)不能成立。等式成立的条件为[H+]=[HA2],这个条件在H3A不被中和的情况下

是不能实现的。

(4)总的电离平衡式为:H3A?c(H?)?c(A3?)????c??c???Ka?=

c(H3A)c?33H+A3

5.11 Kac?20Kw,cK?400

a故可得[H]=[Ac]=Kac?1.66?10?5?0.10?1.29?10?3(mol·dm-3)

可得此溶液中所有物质总的质量摩尔浓度为:则?Tf?Kf?m?1.86?0.10129?0.188(K)

0.10?0.00129?0.10129mol?kg?1

15.12 [H+]=Ka1c1?Ka2c2?1.8?10?4?0.10?0.20?3.3?10?4?9.17?10?3mol?dm?3

pH=2.04

5.13 假设Kac>20Kw c/Ka>500 则

(10?5.11)2由[H]=Kac 得 Ka??6.03?10?10

0.1-

结果证明假设成立,故Ka=6.03×1010

+

pV101?103?2.61?10?35.14 (1)2.61dmH2S的物质的量为 n???0.10mol

RT8.314?2910.109mol?3则有c? ?0.10mol?dm31dm3

(2)设[H+]=x mol·dm-3 [HS]= x mol·dm-3 [H2S]=0.10mol·dm-3

Ka1[H?][HS?]x2-

???9.1?10?8得 x =1.14×104mol·dm-3

[H2S]0.10-

即[H+]=[HS]=1.14×104mol·dm-3 pH=4.02 [S]=

2-

Ka1Ka2[H2S][H]?2?9.1?10?8?7.1?10?12?0.10(9.53?10)?52?1.10?10?12mol?dm?3

(3)Ka1?9.1?10同理可得[S]=

2-

?80.010?[HS?]-

得[HS]=9.1×10-7 mol·dm-3 ?0.10?9.1?10?8?7.1?10?12?0.10(10?2)2?1.0?10?16mol?dm?3

Ka1Ka2[H2S][H?]25.15 cH3PO4?2?101??0.14mol?dm?3 142.01.00磷酸二级、三级电离相对一级可以忽略不计

由于Ka1c>20Kwc/Ka1<500 故有方程 [H+]2+Ka1 [H+]-Ka1c=0

解得 [H+]=[H2PO4]=0.029 mol·dm-3 pH=1.54 [H3PO4]=0.11 mol·dm-3 [HPO42-]=

Ka1Ka2[H3PO4][H?]2?2.1?10?8mol?dm?3

[PO43-]=

Ka1Ka2Ka3[H3PO4][H]?3?4.7?10?19mol?dm?3

5.16 pH=pKa2 即有[C2O42-]=[ HC2O4-] 由于二溶液浓度相等

V(H2C2O4)12??故有

V(NaOH)1?0.53[H2CO3][L?]?[HL][HCO3]5.17 (1)K???[H?][L?][HL]?[H?][HCO3][H2CO3]??Ka(HL)?Ka(H2CO3)?1.4?10?44.3?10?7?3.3?102

(2)pH?pKa1?lg?6.37?(?1.29)?7.66

2.7?10?2(3)由于乳酸酸性比碳酸强得多,可近似认为

--

HL+HCO3===H2CO3+L

---

则[H2CO3]=1.4×103+5.0×103=6.4×103 mol·dm-3

----

[HCO3]=2.7×102-5.0×103=2.2×102 mol·dm-3

?6.92

2.2?10?2(0.40?0.20)?1.00.20?1.0-

5.18 (1)[HAc]=?0.1mol?dm?3 [Ac]=?0.1mol?dm?3

2.02.0[HAc]?4.74 则pH?pKa?lg[Ac-]1.4?10?4pH=6.37-lg6.4?10?3