29.稀的饱和溶液和浓的不饱和溶液都是可以存在的 。对于一些难溶物质 (如难溶盐) ,达
到溶解-沉淀平衡时 ,溶液中所含溶质质量很少 。例如AgCl是一种难溶盐 ,在其饱
--
和溶液中溶解的AgCl量很少 ,浓度在105 mol·L1左右 。而对于易溶盐 ,例如AgNO3的溶解度很大 ,在室温下即达200 g以上 / 100 g水 。所以即使未达溶解平衡其浓度也已经很大了 。
30.由于海水中含盐量大约为2~3% ,导致海水的凝固点下降 。当海水在0℃以下结冰时 ,
实际上是海水中的水结冰析出 ,海水中的盐因远未达到饱和而不会析出 。海水中的盐要与冰一道析出 ,必须是大量水结冰后 ,温度继续下降 ,海水中盐的浓度达到饱和时才会发生 。而海水的量很大 ,尽管析出了许多冰山 ,但海水中的盐仍然不会达到饱和状态 ,所以盐不会析出 ,形成的冰山都是由水结冰而析出的 。
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(八) 电解质溶液
1.强酸溶液 : [ H3N-CH2-C-OH ] ‖ O
-
强碱溶液 : [ H2N-CH2-C-O ] ‖ O
+-
纯水溶液 : [ H3N-CH2-C-O ] ‖ O
2.不相同 。中和醋酸所需 NaOH 的量较多 。
因为HCl是强酸 ,在水中完全电离 。pH = 3.80 时
+---
[HCl]=[H]=103.80 =1.6×104 (mol·L1)
而HAc是弱酸 ,在水中只部分电离 。pH = 3.80 时 [H]=Ka?[HAc]=1.6×104 (mol·L1)
+
-
-
+
(1.6?10?4)2-3-1
[HAc]==1.4×10 (mol·L)
1.8?10?5 可见 [HAc] > [HCl] ,在相同体积情况下 ,HAc的量要比HCl多得多 ,所以中和醋酸
所需 NaOH 的量较多 。
3.草酸是个二元弱酸 ,溶液中存在下列离解平衡 :
+--+-
H2C2O4 H + HC2O4 HC2O4 H + C2O42 ++-Θ
加入Ca2离子溶液后 ,[Ca2][ C2O42] > KspCaC2O4 ,因而析出CaC2O4 沉淀 。当过滤
+-Θ
出沉淀后 ,溶液中 [Ca2][ C2O42] = KspCaC2O4 ,溶液中仍然存在以下平衡 : H2C2O4 H + HC2O4 HC2O4 H + C2O42
+++
加氨水于滤液中 ,由于NH3中和了H :NH3 + H = NH4 ,促使上述平衡向右移
动 ,体系中 [C2O4] 增大 ,于是又使[Ca2][ C2O42] > Ksp沉淀 。
4.加入 KI 溶液后 ,将有黄色AgI沉淀析出 。
+-
因为Ag 2CrO4固体在水中将有少量溶解 ,Ag 2CrO4 2 Ag + CrO42
+-Θ-
溶液中 [Ag]2[CrO42]=KspAg2C2O4=1.1×1012 ,
-+-
设Ag 2CrO4的溶解度为 s mol·L1 ,则[Ag]=2 s ,[CrO42]=s ,即
---
(2 s)2·s = 1.1×1012 ,可计算得 s = 6.5×105 (mol·L1)
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2-+
-
Θ
+
-
-
+
-
CaC2O4 ,再次析出CaC2O4
而 [Ag]=2 s =1.3×104 (mol·L1)
+--
当加入 KI 溶液后 ,若[Ag][I] > 8.3×1017 ,就会有AgI沉淀析出 。即
+--
Ksp?AgI8.3?10?17-13-1
[I] > ==6.4×10 (mol·L)
[Ag?]1.3?10?4-
该[I]是一个很小的数值 ,所以稍微滴加少许KI 溶液就有黄色AgI沉淀析出 。若加入
足够的KI 溶液 ,就可以把砖红色的Ag 2CrO4固体全部转化为黄色的AgI沉淀 。
5.在水中形成酸的有 :
P4P6 、Mn2O7 、Cl2O 、B2O3 、I2O5 、SO2 、Cl2O7 、CO2 、SO3 ; 在水中形成碱的有 :Na2O 。 它们与水反应的方程式如下 :
P4P6 + 6 H2O = 4 H3PO3 Mn2O7 + H2O = 2 HMnO4 Cl2O + H2O = 2 HClO B2O3 + 3 H2O = 2 H3BO3 I2O5 + H2O = 2 HIO3 SO2 + H2O = H2SO3 Cl2O7 + H2O = 2 HClO4 CO2 + H2O = H2CO3 SO3 + H2O = H2SO4 Na2O + H2O = NaOH
6.根据酸碱质子理论 :
酸 :H2S 、HCl ; 碱 :CO3、NO2 、CH3COO 、OH ; 既是酸又是碱 :HS 、H2PO4 、NH3 、H2O 。
+-
7.HCN + H2O = H3O + CN 酸1 碱2 酸2 碱1
-
-
2----
-[H3O?][CN?]-
Ka==KHCN=4.93×1010
[HCN] NO2 + H2O = OH + HNO2 碱1 酸2 碱2 酸1
--
Kw1.0?10?14[OH?][HNO2]-11
Kb====2.2×10?KHNO24.6?10?4[NO2] S2 + H2O = OH+ HS
碱1 酸2 碱2 酸1
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-
-
-
[OH?][HS?]Kw1.0?10?14 Kb====1.4
[S2?]Ka27.1?10?15 PO4 + H2O = OH+ HPO4
3--
2-碱1 酸2 碱2 酸1
2?[OH?][HPO4]Kw1.0?10?14-
Kb====4.5×102
?133?Ka32.2?10[PO4]
8.因为盐的水解实质是它与水反应生成弱电解质 ,具体地说是组成盐的正负离子分别加合
-+-
OH或H生成弱碱或弱酸 。在周期表中碱金属离子不能结合水中的OH离子生成弱电解质 ,所以它们几乎不水解 。 酸根离子的水解常数 Kh=
Kw ,所以Ka越小酸越弱 ,即酸根离子加质子能力越强 ,Ka则水解常数 Kh越大 。可见 ,酸根离子的水解常数与它们加合质子的能力成正比 。
9.金属硫化物和碳酸盐均属于弱酸盐 ,它们的弱酸根离子水解程度都很大 :
---S2 + H2O HS + OH
--HS + H2O H2S + OH ---
CO32 + H2O HCO3 + OH
--
HCO3 + H2O H2CO3 + OH
難溶金属硫化物和碳酸盐或多或少会溶解一点 ,溶解部分是完全电离的 ,进而发生水
--
解 。由于水解 ,将使S2、CO32浓度减小 它们与金属离子结合成难溶物的机会也相应减小 ,从而会使難溶金属硫化物和碳酸盐的溶解度有所增大 。
10.由于硫化铝是弱酸弱碱盐 ,在水中强烈水解 (所谓双水解) ,其水解产物是难溶的弱碱
和易成气体逸出的H2S 。水解过程进行非常完全 :
Al2S3 + 6 H2O 2 Al (OH)3↓ + 3 H2S↑
所以硫化铝不能在水中重结晶
11.醋酸的电离平衡式如下 :
+-
HAc H + Ac
+
当加入盐酸时 ,由于盐酸是强电解质 ,所以溶液中加入了大量H离子 ,由于同离子效
应 ,醋酸的电离平衡将向左移动 ,即醋酸的电离度将减小 。
当加入强电解质NaAc 后 ,由于NaAc电离出的醋酸根对醋酸的电离平衡起同离子效
应 ,将降低醋酸的电离度 。
+-
当加水稀释时 ,由于溶液变稀 ,H和Ac结合成HAc 的机会减少 ,即平衡会向右移
动 ,使HAc的电离度增大 。
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-
12.⑴ 不对 。因为氨水是弱电解质 ,在稀释时电离度有所增大 。其中[OH]与其浓度的
平方根成正比 :[OH]=Kb?c 。所以 ,当浓度降低1倍时 ,[OH]将减少到原来的
-
-
1 。 2 ⑵ 不对 。因为在一定温度下弱电解质的电离常数在稀溶液中不随浓度而变 。
⑶ 对 。因为NaOH是强电解质 ,在水中完全电离 ,所以将NaOH 溶液的浓度稀释一
-
倍 ,溶液中的OH 离子浓度就减少到原来的一半 。
+
⑷ 不对 。因为HCl是强电解质 ,在水中完全电离 ,所以[H]=[HCl] 。而HAc是弱
电解质 ,在水中仅有小部分电离 ,[H]=Ka?c。若以[HAc]=c0 ,[HCl]=2 c0 ,
+
KaHAc=1.8×105 计 ,则两者的浓度比为 :
13.酸性由强至弱的顺序为 :
H2SO4 > H2PO4 > H2O > NH3 > OH 。
14.碱性由强至弱的顺序为 :
OH > NH3 > HPO4> H2O > HSO4 。
-
-
2c01.8?10?c0?5≈471c0倍 。
?-
2??
15.因为HAc在电离的过程将放出质子 ,因此凡能加合质子的物质将促进HAc的电离 。所
以HAc在液氨中的电离常数最大 ,在液态氢氟酸中的电离常数最小 。因为液氨加合质子的能力最大 ,液态氢氟酸加合质子的能力最小 。
16.质子理论认为 ,质子传递反应是由强碱和强酸作用生成较弱的酸和碱 。
① 反应方向 HAc + CO3 HCO3 + Ac
因为HAc的酸性大于HCO3 ,而CO3的碱性大于Ac 。 ② 反应方向 H3O + HS H2S + H2O
+
因为H3O 是水中的最强酸 ,H2S的酸性比它小得多 。
+-
③ 反应方向 H3O + OH H2O + H2O
+-
H3O 是水中的最强酸 ,而OH是水中最强碱 。 ④ 反应方向 H3PO4 + S2 HS + H2PO4
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+
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