三 水化学与水污染
-3
pH 值,则这两种酸的浓度( mol · dm )相同。
1. 是非题 (对的在括号内填“十”号,错的填“—”号) ( 1)两种分子酸 HX 溶液和 HY 溶液有同样的
( )
-
( 2)0.10mol · dm-3 NaCN 溶液的 pH 值比相同浓度的
-
NaF 溶液的 pH 值要大,这表明 CN 的 K b 值比
F 的 K b 值要大。
( )
( 3)有一由 HAc Ac 组成的缓冲溶液,若溶液中
C(HAc )
C(Ac
)
), 则该缓冲溶液抵抗外来酸的
能力大于抵抗外来碱的能力。 的 Ca2+的浓度近似相等。
(
( 4)PbI2 和 CaCO3 的溶度积均近似为 10-9,从而可知在他们的饱和溶液中前者的
Pb2+的浓度与后者
( )
( 5)MgCO 3 溶度积 K sp =6.82× 10 -6,这意味着所有含有 MgCO 3 溶液中, c(Mg 2
c(CO 3 2 ), 而且
c(Mg 2 ) c(CO 3 2 )
6.82 10 6 mol 2 dm 6
( )
答案:(1-)同样 pH,表示 ceq(H + )相等 ,而 c eq (H ( 2+) pH 大表示 ceq(OH -)大,而 c eq (OH )
) KaC KbC
( 3-)酸浓度大对碱的缓冲能力强。即加同量的碱 pH 增大的值小于加同量的酸
pH 减小的值
( 4-)不是同类型的难溶电解质不能直接比较,要通过计算具体分析。 ( 5-) c( Mg 2
溶液中也可以有
不相等,另外含有 MgCO 3 c(CO 3 2 ) 不正确的。原因是: CO32-水解使 Mg 2+与 CO32 MgCl 2 或 Na2CO3 等。 c(Mg 2 ) c(CO3 2 ) 6.82 10 6 mol 2 dm
6
成立的条件必须是
MgCO 3 的饱和溶液。
2. 选择题 (将正确答案的标号填入空格内)
( 1 ) 往 1dm 3 0.10mol dm 3HAc 溶 液 中 加 入 一 些 N aA c晶 体 并 使 之 溶 解 , 会 发 生 的 情 况
是
。 答案: b c g
( a) HAc 的 α 值增大 ( c)溶液的 pH 值增大 ( e) HAc 的 Ka 值增大 ( 2)设氨水的浓度为
(a) 1 c
( b)HAc 的 α 值减少 ( d)溶液的 pH 值减小
-
( f) HAc 的 Ka 值减少 ( g) HAc 的 Ka 值不变
。 答案: c
(d) 2c
c,若将其稀释 1 倍,则溶液中 c(OH )为 (b) 1 K b c
(c) K b c/ 2
2
2
( 3)下列各种物质的溶液浓度均为
0.01mol kg
1
,按它们的渗透压递减的顺序排列
。
答案: c ( Π =cRT)
( a) HAc - NaCl - C6H12O6- CaCl2 ( b)C6H 12O6-HAc - NaCl - CaCl2
1
( c) CaCl2- NaCl - HAc - C6H 12O6 ( d)CaCl 2- HAc -C6H12O6-NaCl
--( 4)设 AgCl 在水中,在 0.01mol ·dm 3 CaCl 2 中,在 0.01mol · dm 3 NaCl 中以及在 0.05mol ·dm -
3
AgNO 3 中的溶解度分别为 sO、s1、s2 和 s3 ,这些量之间的正确关系是
s 减小的越多)
(b) sO>s2>s1>s3 (d) sO>s2 >s3>s1
Na 2S2O3 溶液中溶解度(以
。 答案: b (同离子
效应使 s 减小,同离子浓度越大,
( a) sO>s1>s2>s3
( c) sO>s1=s2>s3 ( 5)下列物质在同浓度
最大的是
( a) Ag 2S
1dm3Na 2S2O3 溶液中能溶解该物质的物质的量计)
。 答案: c (Ks 最大的 ) ( b)AgBr
(c) AgCl
( d) AgI
3. 填空题
在下列系统中,各加入约
单指出原因。
1.00gNH 4Cl 固体并使其溶解,对所指定的性质(定性地)影响如何?并简
( 1)10.0cm3 0.10mol ·dm-3HCl 溶液 pH 值
不计。
3
- 3
。答案: 基本不变,原溶液是强酸, NH 4+ 的解离忽略
( 2) 10.0cm0.10mol · dm NH 3 水溶液(氨在水溶液中的解离度) ( 3) 10.0cm3 纯水( pH 值)
( 4) 10.0cm3 带有 PbCl 2 沉淀的饱和溶液( PbCl 2 的溶解度) 4. 将下列溶液按其凝固点的高低顺序排列为 ( 1) 1mol.kg -1NaCl ( 7) 0.1mol.kg -1 CaCl 2
。答案:减小
+。答案:减小, NH 4是弱酸
。答案:减小,同离子效应。
____________________ 。
( 2)1mol.kg -1C6H12O6 ( 3) 1mol.kg -1H 2SO4
( 4) 0.1mol.kg -1 CH 3COOH ( 5)0.1mol.kg -1 NaCl ( 6) 0.1mol.kg -1 C6H12O6
答案:溶液中微粒浓度大的凝固点降低的多 凝固点降低的顺序是
6457213
考虑到难电离、弱电解质和不同类型的强电解质的区别。 5.对极稀的同浓度溶液来说,
却大致相同,试解释之。
MgSO 4 的摩尔电导率差不多是
NaCl 摩尔电导率的两倍。而凝固点下降
答案:极稀溶液来说完全电离。凝固点下降与离子浓度有关,而电导率与单位体积溶液中离子所带电
荷有关。同浓度 MgSO 4 与 NaCl 离子浓度相等而电荷不等。
6.海水中盐的总浓度约为
0.6mol.dm -3(以质量分数计约为
3.5%) 。若均以主要组分 NaCl 计,试估算海
水开始结冰的温度和沸腾温度,以及在 250C 时用反渗透法提取纯水所需的最低压力(设海水中盐的总浓度若
以质量摩尔浓度 m 表示时也近似为 0.6mol.kg -1)。
答案:查数据
水的 kbp=0.515K.kg.mol -1 kfp=1.853 K.kg.mol -1
-1
NaCl 是强电解质 微粒浓度是 2× 0.6 mol.kg
沸点上升 Tbp=k bpm=0.515 × 2× 0.6 =0.618K 凝固点下降
T fp=k fpm=1.853 × 2× 0.6=2.22K
渗透压 Π =cRT=2 × 0.6 mol.dm -3× 103dm3 .m-3 ×8.314Pa.m3.mol -1.K -1 × 298.15K
=2.974× 106Pa=2.974MPa 反渗透法提取纯水所需的最低压力是
2.974MPa
7.利用水蒸发器提高卧室的湿度 .卧室温度为 250C,体积为 3.0× 104dm3。假设开始时室内空气完全干燥,也没有潮气从室内逸出。 (假设水蒸气符合理想气体行为)
0
( 1)问须使多少克水蒸气才能确保室内空气为水蒸气所饱和( 25 C 时水蒸气压 =3.2kPa )? ( 2)如果将 800g 水放入蒸发器中,室内最终的水蒸气压力是多少?
( 3)如果将 400g 水放入蒸发器中,室内最终的水蒸气压力是多少?
2
答案:据理想气体状态方程 PV=nRT
( 1) m=18× n=18×( 3.2× 103× 3.0× 104/1000)÷ (8.314× 298.15)=697.1g ( 2)P= nRT/V= ( 800÷ 18)× 8.314×298.15 ÷ 30=3672Pa>3.2kPa(饱和蒸气压 )
所以室内最终的水蒸气压力是饱和蒸气压
3.2kPa
( 3)P= nRT/V= ( 400÷ 18)× 8.314×298.15 ÷ 30=1836Pa=1.8kPa 8.( 1)写出下列各种物质的共轭酸:
( a) CO 32 (b) HS
-
(c) H 2 O
H 3O
+
(d) HPO 42
-
(e) NH 3 (f) S2
2
-
答案: HCO 3 ( a)
H2S
H 2PO4
NH 4 +
-
HS
( 2)写出下列各物质的共轭碱:
(
) HAc b
H 3PO4
答案: H 2PO4 -
(c) HS
(d)HNO NO2 -
( ) 2 3
(e)HClO f H CO ClO -
Ac -
S2-
HCO 3 -
-39.在某温度下 0.1mol.dm 氢氰酸 (HCN) 溶液的解离度为
0.010%,试求在该温度时
HCN 的解离常数。
H + HCN ( aq) = 答案:
平衡浓度 0.1-0.1 × 0.01%0.1 × 0.01% Ka=( 0.1 × 0.01%) 2/(0.1-0.1 (该题可直接利用公式
+
CN
0.1 × 0.01%
-9×0.01%)=1.0 ×10
2
Ka=cα 计算 ,但要理解公式的使用条件 )
-
10.计算 0.050 mol.dm -3 次氯酸 (HClO) 溶液中的 H+和次氯酸的的解离度 .
平衡浓度
HClO ( aq) 0.050-x
-8
2
=
H+ +
ClO
x
2
x
解离度 =x/0.050 (c-x ≈c)
查数据 Ka=2.95 × 10 =x /(0.050-x) ≈x /0.050 c(H +)≈ c(H +)≈
当 Ka 很小
Ka C (Ka 很小 c/Ka>500 时 酸的解离可忽略不计 2.95 10 8 0.05 =3.85 ×10 -5 mol.dm -3
,可以直接利用公式 )
OH
解离度 =3.85×10-5/0.050=0.077% 11.已知氨水溶液的浓度为
0.20 mol.dm -3 。
( 1)求该溶液中 OH - 的浓度、 pH 和氨的解离度。
( 2)在上述溶液中加入 NHCl 晶体, 使其溶解后 NHCl 的浓度为 0.20 mol.dm -3 。求所得溶液的
4 4
- 的浓
度、 pH 和氨的解离度。
( 3)比较上述( 1)、( 2)两小题的计算结果,说明了什么? 答案: (1) 平衡浓度
NH 3·H2O = 0.20-x
+NH 4 (aq) + OH - ( aq)
已知 Kb=1.77 ×10-5
(x<<0.2)
x
x
c(OH- )= 1.77
-35-3=1.88 × 10 10 mol.dm 0.20
pH=14-pOH=14+lg1.88 × 10-3=11.3
-
氨的解离度 =1.88×10-3 /0.2=0.94%
NH3·H2O = 0.20-y
NH 4+ (aq) 0.20+y
+ OH ( aq)
y
已知 Kb=1.77 × 10-5 (y<<0.2)
(2) 平衡浓度
3-
c(OH- )=y= 1.77×10-5
pH=14-pOH=14+lg1.77 × 10-5 =9.25
氨的解离度 =1.77× 10-5/0.2=0.009%
+
(3) 比较 (1) (2) 计算结果可知 ,由于同离子效应使平衡左移
0
,解离度大大降低 .
-3
12.试计算 25 C 时 0.10 mol.dm H3PO4 溶液中
H 的浓度和溶液 pH , 计算 PO4
3
浓度。