无机化学课后习题答案2-8

2018-11-14 22:24

(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(2)加入NaOH后 [HAc]=[Ac]=

(0.1?2.0?0.01?0.50)?0.097mol?dm?3

2.010.1?2.0?0.01?0.50?0.102mol?dm?3

2.01pH=4.74-lg(0.097/0.102)=4.76 (3)加入HCl后 [HAc]=[Ac]=

(0.1?2.0?0.01?0.50)?0.102mol?dm?3

2.010.1?2.0?0.01?0.50?0.097mol?dm?3

2.01pH=4.74+lg(0.097/0.102)=4.72

(4)由于[HAc]= [Ac]故稀释对其pH无影响,pH=4.74 5.19 (1)盐酸与氨水1:1生成0.10mol·dm-3NH4Cl

Kac>20Kw c/Ka>500故有 [H+]=Kac pH=(2)发生H2SO4+ Na2SO4===Na HSO4 [HSO4]=[SO42]=

--

1(9.24+1)=5.12 20.20?2?0.20mol?dm?3 20.40?0.20?0.10mol?dm?3

2?由于c/Ka<500 则Ka2?0.010?[H?](0.10?[H?])0.20?[H]?

得[H+]=0.016 mol·dm-3 pH=1.80

(3)H3PO4+ Na3PO4=== NaH2PO4+ Na2HPO4

--

则 [H2PO4]=[HPO42] pH=pKa2=7.20 (4)H2C2O4+K2C2O4=== KHC2O4 [H+]=Ka1Ka2 pH=

11( pKa1+ pKa2)= ×(1.22+4.19)=2.71 225.20 (1)反应产物为Na2SO4,故不能构成缓冲溶液

(2)[NaAc]=

0.200?0.1000.100?0.050mol?dm?3 [HAc]=?0.050mol?dm?3

220.200?0.1000.100?0.050mol?dm?3 [H NO2]=?0.050mol?dm?3

220.1000.200?0.100?0.050mol?dm?3 [HCl]=?0.050mol?dm?3 22此溶液为缓冲溶液 (3)[NaNO2]=

此溶液为缓冲溶液 (4)[HNO2]=

此溶液不是缓冲溶液 (5)[NH3]=

0.20?0.10mol?dm?3 2不是缓冲溶液

5.21 由pH=pKa-lg

cAcid20?0.30 得10.00=10.25-lg V=16.9(cm3) cSaltV?0.20-

5.22 H2In-HIn-In2

(1)变色范围为:pKa1?1 1.65?1 ;pKa2?1 9.20?1

(2)pH=1:红;pH=1:黄;pH=1:蓝。

--

5.23 质子平衡式为:[H3PO4]+ [H+]= [HPO42-]+2[PO43]+[OH]

--

我们知道NaH2PO4溶液呈现酸性且Ka3很小,故2[PO43]、[OH]可忽略 因此上述质子式可化为:[H3PO4]+ [H+]= [HPO42-]

K[HPO][H?][H2PO4?]-

?[H?]?a22?4 [H2PO4]=c

Ka1[H]则 [H+]=

Ka2cc1?Ka1Ka1Ka2c

Ka1?c??若c>20Ka1 [H+]=Ka1Ka2 ; 若c<20Ka1 [H+]=Ka2c

5.24 依次为:HS、HSO4、H3PO4、H2SO4、NH4、NH3OH、N2H5。

-------

5.25 依次为:HS、SO42、HPO42、HSO4、NH2、NH2O、N3。

--------

5.26 下列碱由强到弱的顺序:S2>CO32>Ac>HCOO>NO2>SO42>HSO4>ClO4 5.27!!!!!!!!!!!!!!!!!

+-

5.28 (1)Ksp?=[ Hg22][ C2O42]

+-

(2)Ksp?=[Ag]2[ SO42]

+-

(3)Ksp?=[Ca2]3[PO43]2

+-

(4)Ksp?=[Fe3][OH]3

++-

(5)Ksp?=[Ca2][ H][ PO43] 5.29 Ag2S<Ag2CrO4<AgCl<AgI<Ag2SO4<AgNO3

5.30 (1)同离子效应(2)盐效应(3)生成可溶的AgH2PO4

-+--+(4)由于盐酸的存在使得 S2+HHS HS+HH2S 向右移动,从而使得PbS的溶解度变大

(5)HNO3与H2SO4均具有酸性,可使(4)中的两个平衡式右移,对Ag2S而言,它的Ksp°很小,单一的酸效应对其溶解度影响不明显,而HNO3同时具有氧化性,可将-+-S2氧化到H2SO4,使得 Ag2S2Ag+S2 平衡向右移动

+-

(6)王水除具有HNO3溶解平衡的影响(见(5))之外,Hg2可与Cl形成稳定的

[HgCl]42配离子,

5.31 (1)当某离子的浓度低于1.0×10-5moldm-3时,认为该离子已沉淀完全;因此沉淀

完全并不意味着离子浓度为0

(2)如果一种离子已经沉淀完全,而另一种离子还未沉淀,称两种离子完全分离。 实现离子完全分离的方法主要有:

①利用沉淀溶解平衡:控制条件,加入适当的沉淀剂对离子进行分级沉淀 ②利用电化学平衡:控制条件,进行电解分离 ③利用萃取

④利用离子交换 5.32 (1)c?0.10?5.56?10?4mol?dm?3则Ksp??(5.56?10?4)2?3.08?10?7

180?1.0-

(2)[OH]=105mol·dm-3 [Ni2]=1.6×106 mol·dm-3

---

Ksp=1.6×106×(105)2=1.6×1016 5.33 设MnS先沉淀出来

2.0?10?15则此时[S]=?2.0?10?14mol?dm?3

0.102-

S+H2O-

2-

HS+OH Kh?-

--

?Kw?Ka2??10?147.1?10?15?1.41

([OH]-107)[OH]=1.40×2.0×1014

--

[OH]= 1.26×107 mol·dm-3

+---

Q=[Mn2] [OH]=0.10×(1.26×107)2=1.58×1015<Ksp°(Mn(OH)2) 故假设不成立,Mn(OH)2先析出。

-+-

5.34 设溶解度为s mol·dm3,则[Mg2]= s mol·dm3

[OH]=

1.8?10?11s

111.8?10?11pH=14-pOH=14+lg=8.63-s―――(a)

22s若溶液呈酸性

[NH4?]1-2spH=9.26-lg=9.26-lg―――(b)

[NH3]2s由(a)与(b)式 得s=0.178 mol·dm3

5.35 K=Ka1Ka2=9.23×10-22

Cd完全沉淀时[S]=

2+2-

8.0?10?2710?5-

?8.0?10?22mol·dm3

[H]=

9.23?10?22?0.108.0?102-

?22dm3 pH=0.47 ?0.340mol·

4.0?10?19-

FeS沉淀时[S]=dm3 ?2.0?10?17mol·

0.020[H]=

9.23?10?22?0.102?10?17dm3 pH=2.67 ?2.15?10?3mol·

故pH的选择范围为:0.47<pH<2.67 5.36 (1)[Mg2+]=

0.06?50%-

dm3 ?0.015 mol·

2?3.46?10?5 mol·dm3

[OH]=

1.8?10?110.015pH=14.00-pOH=14.00-4.46=9.54


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