解離平衡習題及答案教程文件

第四章解離平衡作業(yè)參考答案【第2題(P96)】指出下列堿的共軛酸：SO42-，S2-，H2PO4-，HSO4-，NH3；指出下列酸的共軛堿：NH4+，HCl，HClO4，HCN，H2O2。【解】堿SO42-S2-H2PO4-HSO4-NH3共軛酸HSO4-HS-H3PO4H2SO4NH4+酸NH4+HClHClO4HCNH2O2共軛堿NH3Cl-ClO4-CN-HO2-【第7題(P96)】奶油腐敗后的分解產(chǎn)物之一為丁酸（C3H7COOH），有惡臭。今有一含0.20mol丁酸的0.40L溶液，pH為2.50。求丁酸的Ka??！窘狻慷∷嵩谒芤褐写嬖谌缦碌慕怆x平衡：C3H7COOH

?H++C3H7COOH

起始濃度/mol·L-1：c00平衡濃度/mol·L-1：c

[H+]

[H+][H+]Ka?=[H+]·[C3H7COOH-][C3H7COOH]Ka?=[H+]2c-[H+]【第14題(P96)】按照酸性、中性、堿性，將下列鹽分類：K2CO3，CuCl2，Na2S，NH4NO3，Na3PO4，KNO3，NaHCO3，NaH2PO4，NH4CN，NH4Ac【解】(1)酸性：CuCl2，NaH2PO4，NH4NO3，(2)中性：KNO3，NH4Ac(3)堿性：K2CO3，Na3PO4，NaHCO3，NH4CN，Na2S【第15題(P96)】求下列鹽溶液的pH：(1)0.20mol·L-1

NaAc(2)

0.20mol·L-1

Na2CO3【解】(1)查P451附錄三可得HAc的解離常數(shù)為：K?a,HAc=1.76×10-5則其共軛堿Ac-的解離常數(shù)為：K?b,Ac-=K?w/K?HAc=1.0×10-14/1.76×10-5=5.68×10-10∵c/K?b,Ac-=0.20/5.68×10-10=3.52×108

?380Kb?

·c=5.68×10-10×0.20∴[OH-]==1.07×10-5

mol·L-1

pH=14-pOH=14+lg[OH-]=14+lg1.07×10-5

=9.03(2)查P451附錄三可得H2CO3的二級解離常數(shù)為：K?a2(H2CO3)=5.6×10-11則其共軛堿CO32-的解離常數(shù)為：K?b1(CO32-)=K?w/K?a2(H2CO3)=1.0×10-14/5.6×10-11=1.79×10-4Kb1?

·c=1.79×10-4

×0.20則[OH-]==5.98×10-3

mol·L-1

pH=14-pOH=14+lg[OH-]=14+lg5.98×10-3

=11.78∵c/K?b1(CO32-)=0.20/1.79×10-4=1117?380∴該二元弱堿溶液的pOH值可以按一元弱堿pOH值的計算公式來進行計算?！镜?8題(P97)】在1.0L0.20mol·L-1

HAc溶液中，加多少固體NaAc才能使[H+]為6.5×10-5

mol·L-1

?！?/p>

[H+]很小，∴

x+[H+]≈x，0.20-[H+]≈0.20【解】HAc?H+(aq)+Ac－(aq)起始濃度/(mol·L-1)：0.200x平衡濃度/(mol·L-1)：0.20-[H+][H+]x+[H+]=1.76×10-5Ka?=[H+]·[Ac-][HAc]=[H+]·(x+[H+])0.20-[H+]則有：[H+]·x/0.20≈1.76×10-5，x≈1.76×10-5×0.20/6.5×10-5

=5.42×10-2mol·L-1

NaAc的相對分子質(zhì)量為83，故在1.0L0.20mol·L-1

HAc溶液中，使[H+]為6.5×10-5

mol·L-1

，需要加入固體NaAc的質(zhì)量為：5.42×10-2mol·L-1

×1.0L×83=4.5g?！镜?0題(P97)】欲配制250mLpH為5.00的緩沖溶液，問在125mL1.0mol·L-1NaAc溶液中應加多少6.0mol·L-1HAc和多少水?【解】將125mL1.0mol·L-1NaAc溶液配制成250mL的緩沖溶液后，NaAc的濃度變?yōu)?.50mol·L-1。pH=pKa?(弱酸)+lgc(共軛堿)c(弱酸)=pKa?(HAc)+lgc(Ac-)c(HAc)5.00=-lg1.76×10-5+lg0.50c(HAc)c(HAc)=0.28mol·L-1250mL緩沖溶液中，欲使HAc的濃度達到0.28mol·L-1，則需要6.0mol·L-1的HAc體積為：V(HAc)=0.28×250/6.0=12mL所需水的體積為：

V(H2O)=250-125-12=113mL保留有效數(shù)字2位【第30題(P97)】某溶液中BaCl2和SrCl2的濃度各為0.010mol·L-1

，將Na2SO4溶液滴入時，何種離子先沉淀出來?當?shù)诙N離子開始沉淀時，第一種離子濃度為多少?【解】查P452附錄五可得：Ksp?BaSO4=1.08×10-10Ksp?SrSO4=2.8×10-7析出BaSO4所需要的最小cSO42-為：c1

=cBa2+Ksp?BaSO4=1.08×10-100.010=1.08×10-8mol·L-1析出SrSO4所需要的最小cSO42-為：2.8×10-7c2

=cSr2+Ksp?SrSO4=0.010=2.8×10-5mol·L-1∴首先析出BaSO4沉淀；當開始析出SrSO4時，Ba2+的濃度為：2.8×10-5cBa2+

=c2Ksp?BaSO4=1.08×10-10=3.9×10-6mol·L-1沉淀完全【第32題(P97)】有0.10molBaSO4沉淀，每次用1.0L飽和Na2CO3溶液（濃度為1.6mol·L-1

）處理，若使BaSO4沉淀中的SO42-全部轉(zhuǎn)移到溶液中去，需要反復處理多少次?【解】這實際上屬于沉淀溶解問題。K2?=1/[Ba2+]·[CO32-]=1/Ksp?BaCO3

BaSO4?

Ba2++SO42-K1?=Ksp?BaSO4=[Ba2+]·[SO42-]

Ba2++CO32-?BaCO3(1)設所需飽和Na2CO3溶液（濃度為1.6mol·L-1

）的總體積為V(L)，則最終溶液中SO42-的濃度為：總反應：BaSO4+

CO32-

?

BaCO3+

SO42-K?=[SO42-]/[CO32-]=K1?·K2?=Ksp?BaSO4/Ksp?BaCO3=1.08×10-10/8.1×10-9=0.013[SO42-]=[CO32-]×

K?=1.6mol·L-1

×0.013=0.021mol·L-1

V=nBaSO4/[SO42-]=0.10mol/0.021mol·L-1=

4.8L每次用1.0L飽和Na2CO3溶液處理，故需要反復處理5次。(2)[SO42-]=[CO32-]×

K?=1.6mol·L-1

×0.013=0.021mol·L-1

即：每次用1.0L飽和Na2CO3溶液處理，能夠溶解0.021mol

BaSO4沉淀。

∴溶解0.10molBaSO4沉淀需要反復處理的次數(shù)為0.10/0.021=4.8≈5次。(3)每處理一次需要Na2CO3物質(zhì)的量為：1.6mol·L-1

×1.0L=1.6molK?=[SO42-]/[CO32-]=nSO42-

/nCO32-=0.013nSO42-

=0.10mol，則總共需要Na2CO3物質(zhì)的量為：nSO42-

/K?

=0.10/0.