第3章电解质溶液作业解题

第3章电解质溶液作业解题第一次P79:1,4,5,6,7,10,12,第二次P80:11,15,17,18,19,20,21第三章电解质溶液1.计算下列各溶液的H+、OH-离子浓度和pH值。（1）0.0010mol·dm-3H2SO4溶液。（2）0.010mol·dm-3NaOH溶液。（3）0.050mol·dm-3HAc溶液。（4）0.50mol·dm-3NH3·H2O溶液。解：（1）HSO4-⇌H++SO42-平衡浓度/mol·dm-30.0010-x0.0010+xx所以不能作近似计算。x2+0.011x-10-5=0解一元二次方程...

第一次P79:1,4,5,6,7,10,12,第二次P80:11,15,17,18,19,20,21第三章电解质溶液1.计算下列各溶液的H+、OH-离子浓度和pH值。（1）0.0010mol·dm-3H2SO4溶液。（2）0.010mol·dm-3NaOH溶液。（3）0.050mol·dm-3HAc溶液。（4）0.50mol·dm-3NH3·H2O溶液。解：（1）HSO4-⇌H++SO42-平衡浓度/mol·dm-30.0010-x0.0010+xx所以不能作近似计算。x2+0.011x-10-5=0解一元二次方程得：x=8.44×10-4(2)c(OH-)=0.010mol·dm-3mol·dm-3pH=12.00(3)K(HAc)=1.76×10-5(4)已知K(NH3·H2O)=1.77×10-5解：NH3·H2O⇌NH4++OH-2、在某温度下，0.10mol·dm-3NH3·H2O的pH为11.12，求氨水的解离常数。3、设0.10mol·dm-3氢氰酸溶液的解离度为0.010%，求该温度时，HCN的解离常数。解：HCN⇌H++CN-起始浓度/mol·dm-30.1000平衡浓度/mol·dm-30.10-0.10×0.010%0.10×0.010%0.10×0.010%4、设0.10mol·dm-3的某一元弱酸，测得pH值为2.77,求该酸的解理常数及该条件下的离解度。解：HB=H++B-起始浓度/mol·dm-30.1000平衡浓度/mol·dm-30.10-10-2.7710-2.7710-2.77K=c(H+)c(B-)c(HB)=10-2.77×10-2.770.10-10-2.77=2.93×10-5=(10-2.77/0.10)×100%=1.7%5.取50cm3的0.010mol·dm-3甲酸溶液，加水稀释至100cm3，求稀释前后溶液的离子浓度、pH值和解离度，从计算结果可以得出什么结论。解:(1):稀释前:HCOOH⇌H++COOH-起始浓度/mol·dm-30.01000平衡浓度/mol·dm-30.010-xxx∵c/Ka=0.010/(1.77×10-4)=56.5<500∴0.010-x不能近似为0.010，即不能用近似计算c(H+)=(c·Ka)0.5解一元二次方程得：x=1.24×10-3mol·dm-3pH=-lg(1.24×10-3)=2.91=(1.24×10-3)/0.010×100%=12.4%解:(2):稀释后:HCOOH浓度变为0.010×50/100=0.0050mol·dm-3HCOOH⇌H++COOH-起始浓度/mol·dm-30.005000平衡浓度/mol·dm-30.0050-xXX∵c/Ka=0.0050/(1.77×10-4)=28.2<500∴0.0050-x不能近似为0.0050。解一元二次方程得：x=8.56×10-4mol·dm-3pH=-lg(8.56×10-4)=3.07=(8.56×10-4)/0.0050×100%=17.1%结论：稀释后，解离度增大，但H+浓度减小。6.试计算0.10mol·dm-3H3PO4溶液中的H+、HPO42-离子浓度和溶液的pH值。解：H3PO4的Ka1=7.52×10-3，Ka2=6.23×10-8，Ka1=2.2×10-13，H3PO4⇌H++H2PO4-起始浓度/mol·dm-30.1000平衡浓度/mol·dm-30.10-xxx∵c/Ka1=0.10/(7.52×10-3)=13.3<500∴0.10-x不能近似为0.10。X2+7.52×10-3x-7.52×10-4=0解得：x=2.39×10-2mol·dm-3pH=-lg(2.39×10-2)=1.62H2PO4-⇌H++HPO42-平衡浓度/mol·dm-32.39×10-22.39×10-2y7、向1dm-3的0.10mol·dm-3氨水溶液中，应加入多少克NH4Cl的固体，才能使溶液的pH值等于9.0（忽略体积变化）。此时氨水的解离度与未加NH4Cl固体前后有何区别，说明什么问题？解、（1）缓冲溶液pOH=pKb-lgcbcs14-9=4.75-lg(0.10/cs)cs=0.178mol·dm-3M(NH4Cl)=53.49m=0.178×1×53.49=9.5克(2)由于同离子效应，减小8.取50cm3的0.10mol·dm-3某一元弱酸，与20cm3的0.10mol·dm-3KOH溶液混合，再将混合溶液稀释至100cm3，测得其pH值为5.25，求此一元弱酸的解离常数。解：方法1：先反应：HA+KOH=KA+H2Oc(HA)=0.10×30/100=0.030mol·dm-3c(A-)=0.10×20/100=0.020mol·dm-3HA⇌H++A-初始浓度/mol·dm-30.03000.020平衡浓度/mol·dm-30.030-10-5.2510-5.250.020+10-5.25方法2：利用缓冲溶液pH值计算公式：9.现有一由NH3-NH4Cl组成的缓冲溶液，试计算：(1)c(NH3)/c(NH4+)为4.5时，该缓冲溶液的pH值为多少。(2)当上述缓冲溶液的pH值为9.0时，c(NH3)/c(NH4+)的比值为多少。10.取100gNaAc·3H2O，加入13cm-3的6mol·dm-3HAc，再用水稀释至1dm-3，此缓冲溶液的pH值为多少？若向此溶液中通入0.10molHCl气体（忽略体积变化），求溶液pH值变化了多少。解:(1)(2)c(Ac-)=0.735-0.10=0.635mol·dm-3c(HAc)=0.078+0.10=0.178mol·dm-3pH=5.20-5.72=-0.52即pH值降低了0.52。11、在10毫升的0.0015mol·dm-3的MnSO4溶液中，加入5毫升0.15mol·dm-3的氨水和0.495克硫酸铵晶体（不考虑体积效应），通过计算说明有无Mn(OH)2沉淀生成？解：c(Mn2+)=0.0015×10/15=0.001mol·dm-3c(NH3)=0.15×5/(10+5)=0.05mol·dm-3M[(NH4)2SO4)]=132.1c(NH4+)=2(0.495/132.1)/(15×10-3)=0.50mol·dm-3pH=14-pKb+lg(cb/cs)=14-4.75+lg(0.05/0.50)=8.25即c(OH-)=1.78×10-6Ksp(Mn(OH)2)=1.9×10-13Q=c(Mn2+)c2(OH-)=(0.001)×[1014-8.25]2=3.16×10-15 表得,Ksp(Ag2CrO4)=9×10-12;Ksp(PbCrO4)=1.77×10-14;Ksp(BaCrO4)=1.6×10-10求沉淀各离子所需的沉淀剂离子CrO42-的最小浓度.Ag2CrO4：c1(CrO42-)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=9×10-12/(0.10)2=9.0×10-10mol·dm-3PbCrO4：c2(CrO42-)=Ksp(PbCrO4)/c(Pb2+)=1.77×10-14/(0.10)=1.77×10-13mol·dm-3BaCrO4：c3(CrO42-)=Ksp(BaCrO4)/c(Ba2+)=1.6×10-10/(0.10)=1.6×10-9mol·dm-3比较各沉淀生成所要求的最低浓度可知,生成沉淀的顺序为PbCrO4Ag2CrO4BaCrO419.向含有Pb2+离子浓度0.15mol·dm-3及Ag+离子浓度为0.20mol·dm-3的混合溶液中，缓慢地加入固体Na2SO4(设加入后溶液的体积不变)。问首先沉淀的是PbSO4还是Ag2SO4？当继续加入Na2SO4至第二种正离子开始沉淀时，先沉淀的那种正离子的浓度是多少？解：Ksp(PbSO4)=1.06×10-8，Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5先计算沉淀Pb2+、Ag+所需SO42-的最低浓度：PbSO4:c1(SO42-)=Ksp(PbSO4)/c(Pb2+)=1.06×10-8/0.15=7.1×10-8mol·dm-3Ag2SO4:c2(SO42-)=Ksp(Ag2SO4)/c2(Ag+)=1.4×10-5/0.202=3.5×10-4mol·dm-3∵c1(SO42-)-lg(5.07×10-4)=3.29pH=14-pOH<14-3.29=10.7121根据多重平衡的原理计算下列各反应的平衡常数(KӨ)Ag2CrO4(s)+2Cl-=2AgCl(s)+CrO42-Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++2NH3·H2OZnS(s)+Cu2+=CuS(s)+Zn2+NH4++Ac-+H2O=HAc+NH3·H2O21(1)Ag2CrO4(s)＝2Ag++CrO42-…………..(a)AgCl(s)=Ag++Cl-…………………….(b)-2×(b)得Ag2CrO4(s)+2Cl-=2AgCl(s)+CrO42-KӨ=KӨa/(KӨb)2=Ksp(Ag2CrO4)/[Ksp(AgCl)]2=(9×10-12)/(1.56×10-10)2=3.7×10821(2)Mg(OH)2(s)=Mg2++2OH-……………(a)NH3·H2O=NH4++OH-………………..(b)–2×(b),Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++2NH3·H2OKӨ=KӨa/(KӨb)2=Ksp[Mg(OH)2)/[Kb(NH3·H2O)]2=(1.8×10-11)/(1.77×10-5)2=5.7×10-221(3)ZnS(s)=Zn2++S2-…………………..(a)CuS(s)=Cu2++S2-…………………..(b)(a)-(b)ZnS(s)+Cu2+=CuS(s)+Zn2+KӨ=KӨa/KӨb=Ksp(ZnS)/Ksp(CuS)=(1.2×10-23)/(8.5×10-45)=1.4×102121(4)H2O=H++OH-……………………..(a)HAc=H++Ac-…………………………...(b)NH3·H2O=NH++OH-……………...(c)–(b)–(c),NH4++Ac-+H2O=HAc+NH3·H2OKӨ=KӨa/KӨbKӨc=Kw/[Ka(HAc)×Kb(NH3)]=(1.0×10-14)/(1.77×10-5)2=3.2×10-5

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