-
无机化学
(
周祖新
)<
/p>
习题解答
-
第四章
第四章
酸碱平衡和溶解沉淀平衡
习题解答（
4
）
思考题
1
．
强电解质的水溶液有强的导电性，但
AgCl
和
BaSO
4
水溶液的导电性很弱，它们属于何
种电解质？
1
．答：
AgCl
和
BaSO
< br>4
水溶液的导电性虽很弱，溶液中离子浓度很小，这是由于
AgCl
和
BaSO
4
本身溶解度小，致使溶液中自由离子浓度小，导电性弱。而
AgCl
和
BaSO
4
（溶解部
分）在溶液中还是全部解离的，所以是强电解质。
2
．在氨水中加入下列物质时，
NH
3
?
H
2
< br>O
的解离度和溶液的
pH
将如何
变化？
⑴
NH
4
Cl
⑵
NaOH
⑶
HAc
⑷加水稀释
2
．
NH
3
?
H
2
O
NH
4
+
+OH
-
⑴加入
NH
4
Cl
，氨水解离度下降，
pH
减小。
⑵加入
Na
OH
，氨水解离度下降，
pH
增加。<
/p>
⑶加入
HAc
，氨水解离度增加，
pH
减小。
⑷加水稀释，氨水解离度增加，
pH
减小。
3
．下列说法是否正确？若有错误请
纠正，并说明理由。
⑴酸或碱在水中的解离是一种较大的分子
拆开而形成较小离子的过程，
这是吸热反应。
温度
升高将有利于电离。
⑵
1
×
10
-5
mol
?
L
-1
的盐酸溶液冲稀
1000
倍，溶液的
pH
值等于
8.0
。
< br>
⑶将氨水和
NaOH
溶液的浓
度各稀释为原来
1/2
时，
则两种溶液
中
OH
-
浓度均减小为原来的
1/2
。
⑷
pH
相同的
HCl
和<
/p>
HAc
浓度也应相同。
⑸酸碱滴定中等当点即指示剂变色点。
⑹某离子被完全沉淀是指其在溶液中的浓度为
0
。
3
．⑴错。在解离即较大的分子拆开而形成较小
离子的吸热反应的同时，较小离子与水分子
的水合是是放热的，
总反应的吸放热取决于两过程热效应的相对大小，
有吸热也有放热，
故
温度升高不一定有利于解离。
⑵错。在
pH
值远离
7
的时候，溶液每稀释
10
倍，
pH
近视增加一个单位，这是没有计算水
解离出的
H
+
，当
pH
接近
7
的时候，水解离出的
H
+
就不能再忽略了，所以酸性溶液不管怎
么稀释，只能越来越接近中性，不可能变为碱性。
⑶错。
NaOH
溶液稀释为原来
1/2
时
OH
-
浓度确实减
小为原来的
1/2
；但氨水在稀释过程中，
其解离平衡向右移动，会解离出更多的
OH
-
，稀释一倍后，其
OH
-
浓
度大于原来的一半。
⑷错。
pH
相同即溶液中游离的
H
+
< br>浓度相同，
HCl
是强电解质，完全解离，游离的
H
+
浓度
就是的
HCl
浓度。但
HAc
是弱电解质，
在溶液中部分解离，
其浓度远远大于其解离出
的
H
+
浓度。故
pH
相同的
HCl
和
HAc
浓度不相同。
⑸错。
酸碱滴定中等当点是指酸碱的当量完全相等。
不同指示剂变色点
变色点不同，
往往不
是中和等当点。
⑹错。
根据溶度积原理，
任何离子都不
可能被沉淀为浓度为零。
无机化学上规定了一个相对
量，某离子
浓度小于
1
×
10
-5
mol
?
L
-1
时，可近视认为该离子已完全沉淀。
4
．同离子效应和盐效应对弱电解质的解离及难溶电解质的溶解各有什么影
响？
4
．同离子效应使弱电解质的解
离度大为下降，使难溶电解质溶解度大为减小。盐效应使弱
电解质解离度稍增加，使难溶
电解质的溶解度稍增加。
5
．根据弱
电解质的解离常数确定下列各溶液在相同浓度下，
pH
由大到小
的顺序。
1 / 9
无机化学
(
周祖新
)
习题解
答
-
第四章
NaAc
，
NaCN
，
Na
3
PO
4
，
NH
4
Cl
，
NH
4
Ac
，
(NH
4
)
2
SO
4
，
< br>H
3
PO
4
，
H
2
SO
4
，
HCl
，
NaOH
，
HAc,H
2
C
2
O
4
。
5
．
NaOH
，
Na
3
PO
4
，
NaCN
，
NaAc
，
NH
4
Ac
，
NH
4
Cl
，
(NH
4
)
2
SO
4
，
HAc
，
H
2
C
2
O
4
，
H
3
PO
4
，
< br>HCl
，
H
2
< br>SO
4
。
6
．什么是分级解离？为什么多元弱酸的分级解离常数逐级减小？
< br>
6
．多元弱电解质解离时，先解离出一个离子，平衡后
再解离出地二个离子，依次类推。
多元弱酸解离出一个
H
+
离子后，
酸根与
欲解离出的第二个
H
+
作用力大为增加
，
解离更困难，
故分级解离常数逐级减小。
7
．
若要比较难溶电解质溶解度
的大小，
是否可以根据各难溶电解质的溶度积大小直接比较？
即
溶度积较大的，溶解度就较大，溶度积较小的，溶解度也就较小？为什么？
7
．不可。若难溶电解质的类型不一样，溶解度与溶度积的计算公式不同，
相应的溶解度与
溶度积的数据不一定平行。故不能根据各难溶电解质的溶度积大小直接比
较溶解度的大小。
8
．试用溶度积规则解释下列事实：
( l )CaCO
3
溶于稀
HCl
中；
( 2 )Mg(OH)
2
溶于
NH
4
Cl
溶液中；
( 3
)AgCl
溶于氨水，加入
HNO
3<
/p>
后沉淀又出现；
( 4 )
往
ZnSO
4
溶液中通人
H
2
S
气体，
ZnS
往往沉淀
不完全，甚至不沉淀。若往
ZnSO
4
溶液
中先加入适且的
NaAc
，再通入
H
2
S
气体，
ZnS
几乎完全沉淀。
8
．
( l ) CaCO
3
(s)
Ca
2+
(aq)+CO
3
2-
(aq)
+
加入
HCl
后，
H
与
CO
3
2-
结合生成
CO
2
，
H
2
O
，使
CaCO
3
溶解沉淀平衡不断向右移动，直至
CaCO
3
溶解。
( 2 )Mg(OH)<
/p>
2
(s)
Mg
2
+
(aq)+2OH
-
(aq)
加入
NH
4
Cl<
/p>
后，
NH
4
Cl
解离出的
NH
4
+
与
OH
-
结合生成
NH
3
?
H
2
O
，致使
Mg(OH)
2
溶解沉淀
平衡不断
向右移动，直至
Mg(OH)
2
溶解。
( 3 )AgCl(s)+2NH
3
?
H
2
O<
/p>
Ag(NH
3
)
2
+
(aq)+
2OH
-
(aq)
加入
HNO
3
后，
HNO
3
与
OH
-
结合，使上述平衡向左移动，致使重新生成
AgCl
沉淀。
( 4 )Zn
2+
(aq)+H
2
S(aq)
ZnS(s)+2H
+
(aq)
+
往
ZnSO
4
< br>溶液中通人
H
2
S
气体，有大量
H
生成，使上述平衡不能不能完全向右
，若溶液中
H
+
浓度较高，甚至不能形
成
ZnS
沉淀。若事先加入适且的
Na
Ac
，
NaAc
会中和溶液中的
H
+
，使平衡向右，沉淀完全。
9
．在多相离子体系中，同离子效应的作用是什么
？
9
．同离子效应的作用是抑制能解
离出与溶液中已大量存在的相同离子的弱电解质的解离。
10
．在草酸
(H
2
C
2
O
4
)
溶液中加入
CaCl
2
溶液后得到
CaC
2
O
4
?
H
2
O
沉淀，将沉淀过滤后，在滤
液中加入氨水后又有
CaC
2
O
4
．
H
2
O
沉淀产生。试从离子平衡的观点加以说明。
10
．
H
2
C
2
O
4
(
aq)
H
+
(aq)+
HC
2
O
4
-
(aq)
HC
2
O<
/p>
4
-
(aq)
H
+
(aq)+
C
< br>2
O
4
2-
(aq)
草酸溶液中加入
CaCl
2
溶液后，溶液中
C
2
O
4
2-
与
Ca
2+
结合生成
CaC<
/p>
2
O
4
?
H
2
O
沉淀。但由于
H
2
C
2
O
4
解离不完全，沉淀生成后，溶液中还有
较多的
H
2
C
2
O
4
和少量
C
2
O
4
2-
。加入氨水后，
H
2
< br>C
2
O
4
的解离平衡向右移动，产生大量的
C
2
O
4
2-
，又达到了
CaC
2
O
4
的溶度积，又有
CaC
2
O<
/p>
4
．
H
2
O
沉淀产生。
11
．
下列几组等体积混合物溶液中哪些是较好的缓冲溶液？哪代是
较差的缓冲溶液？还有哪
些根本不是缓冲溶液？
(1)10
-5
mol
?
L
-1
HAc +
10
-5
mol
?
< br>L
-1
NaAc
(2)
1.0 mol
?
L
-1
HCl + 1.0mol
?
L
-1
NaCl
(3) 0.5mol
?
L
-1
HAc + 0.7mo
l
?
L
-1
N
aAc
(4) 0.1 mol
?
L
-1
NH
3
+ 0.1mol
?
L
-1
NH
4
Cl
(5) 0.2mol
?
L
-1
HAc + 0.002mol
?
L
-1
NaAc
11
．
(1)
是较差的缓冲溶液，因
HAc
和
NaAc
浓度很低，缓冲能力很有限。
(2)
根本不是缓冲溶液，因没有抗酸因子和抗碱因子。
(3)
是较好的缓冲溶液，其抗酸因
子
Ac
-
和抗碱因子
< br>HAc
的浓度都较大，缓冲能力强。
(4)
是较好的缓冲溶液，其抗酸因
子
NH
3
和抗碱因子
< br>NH
4
+
的浓度都较大，缓冲能
力强。
(5)
是较差的缓冲溶液，其抗酸因子
Ac
-
浓度小，抗酸能力较小。
2 / 9
< br>无机化学
(
周祖新
)
习题解答
-
第四章
12
．欲配制
pH
值为
3
的缓冲溶液，已知有下列物质的
K
a
值：
?
(1) HCOOH
K
a
= 1.77
×
10
-4
?
(2) HAc
K
a
= 1.76
×
10
-5
?
(3)
NH
4
+
K
a
= 5.65
×
10
-10
< br>?
问选择哪一种弱酸及其共轭碱较合适？
12
．欲配制
pH
值为
3
的缓冲溶液，其
K
a
的指数应在
-3
～
-4
之间，故选
HCOOH
较
合适。
13
．解释下列问题：
⑴在洗涤
BaSO
4
沉淀时
，不用蒸馏水而用稀
H
2
SO
4
；
⑵虽然
K
O
sp
(PbCO<
/p>
3
)=7.
4
×
10
-14
＜
K
O
sp
(
P
bSO
4
)
=1.6
< br>×
10
-8
< br>，但
PbCO
3
能溶于
HNO
3
，
PbSO<
/p>
4
而不溶；
⑶
CaF
2
和
B
aCO
3
的溶度积常数很接近
(
分别为
5.3
×
10
-9
和
5.1
×
10
-9
)
，两者饱和溶液中
Ca
2+
和
Ba
2+
离子浓度是否也很接近？为什么？
13
．⑴因
Ba
SO
4
沉淀多少能在水中溶解一些，用稀
H
2
SO
4
洗涤，由于同离子效应，能减少
洗涤时的溶解损失。
⑵
PbCO
3
(s)<
/p>
Pb
2+
(aq)+CO
3
2-
(aq)
加入
HNO
3
后，
HNO
3
解离的
H
+
与
CO
3
2-
结合生成
CO
2
和水，使上述溶解沉淀平衡不断向右
进行，
PbCO
3
溶解于
HNO
3
。
而
PbSO<
/p>
4
(s)
Pb
2
+
(aq)+ SO
4
2-
(aq)
，
加入
HNO<
/p>
3
后，
不对上述溶解沉淀平衡产生影响，
故
PbSO
4
不溶解于
HNO
3
。
< br>
14
．回答下列问题，简述理由：
<
/p>
⑴
NaHS
溶液呈弱碱性，
Na
2
S
溶液呈较强碱性；
⑵如何配制
SnC1
2
，
Bi(NO
3
)
3
，
Na
2
S
溶液；
⑶为何不能在水溶液中制备
A1
2
< br>S
3
；
⑷
CaCO
3
在下列哪种试剂中溶解
度最大？
纯水，
0.1mol
?
L
-1
Na
2
CO
3
，
0.1 mol
?
< br>L
-1
CaC1
2
，
0.5 mol
?
L
-1
KNO
3<
/p>
。
⑸溶液的
pH
降低时，下列哪一种物质的溶解度基本不变？
Al(OH)
3
AgAc
ZnCO
3
PbC1
2
⑹同是酸式盐，
NaH
2
PO
4
溶液为酸性，
Na
2
HPO
4
溶液为碱性。
14
．⑴对。
HS
-
有解离和水解两种倾向，但水解倾向更大，呈弱碱性。
S
2-
只有水解，溶液呈
较强
碱性。
⑵
SnC1
< br>2
应在稀盐酸溶液中配制；
Bi(NO
< br>3
)
3
应在稀硝酸溶液中配制；
Na
2
S
应在
稀
NaOH
溶液
中配制。
⑶
A1
2
S
3
(s)+6H
2
O
2Al(OH)
3
(s)+3H
2
S(g)
，由于剧烈的双水解，
A1
2
S
3
不能在水溶液中
制备。
⑷在
Na
2
CO
3
和
CaC1
2
溶液中，
由于同离子效应，
CaCO
3
的溶解度远小于其在水中的溶解度。
在
KNO
3
由于有
盐效应，其溶解度略大于其在水中的溶解度，故
CaCO
3
在
0.5 mol
?
L
-1
KNO
3
中的溶解度最大。
⑸
PbC1<
/p>
2
(s)
Pb
2
+
(aq)+ Cl
2
-
(aq)
，加入酸，降低溶液的
pH
后，对
PbC1
2
的沉淀溶解
平衡
无影响，其溶解度基本不变。其他几种沉淀降低
pH
后，
H
+
均会与上述
电解质的阴离子结合
成弱电解质，使这些难溶电解质溶解度增加。
⑹
NaH
2
PO
4
溶液解离倾向大于水解倾向，平衡时溶液中
H
+
浓度大于
OH
-
浓度，溶液显酸性；
Na
< br>2
HPO
4
溶液解离倾向小于水
解倾向，平衡时溶液中
H
+
小于
OH
-
浓度，溶液显碱性。
< br>
习题
+
+
1
．将下列
pH
值换算为
H
浓度，或将
H
浓度换算为
pH
值。
3 / 9
?
无机化学
(
周祖新
)
习题解答<
/p>
-
第四章
⑴
pH
值：
0.24
，
1.36
< br>，
6.52
，
10.23
。
⑵
c
(
H
+
)(
mol
?
L
-1
)
：
2.00
×
10
-2
，
4.50
×
10
-5
，
5.00
×
10
-10
。
1
．⑴①
c
(H
+
)=10
-0.24
=0.575 mol
·
L
< br>-1
，②
c
(H
+
)=10
-1.36
=0.
044 mol
·
L
-1
，
③
c
< br>(H
+
)=10
-6.52
=3.0
2
×
10
-7
mol
·
L
-1
，④
c
(H
+
)=10
-10.23
=5.89
×
10
-
11
mol
·
L
-1
⑵①
pH
=
< br>－
lg
c
(H
< br>+
)=
－
lg
< br>(
2.00
×
10
-2
)=
3.70
②
pH
=
－
lg
c
(H
+
)=
－
lg
(
4.50
×
10
-5
)
=
4.35
③
pH
< br>=
－
lg
c
(H
+
)=
－
lg
(
5.00
×
10
-10
)=
9.30 <
/p>
2
．某一元弱酸
HA
的浓度为
0.010mol
·
L<
/p>
-1
，在常温下测得其
pH
为
4.0
。求该一元弱酸的解
离常数和解离度。
2
．解：
H
A
H
+
+A
-
pH<
/p>
为
4.0
，则
c
(H
+
)=10
-4
mol
·
L
< br>-1
，
c
(A
< br>-
)=10
-4
mol
·
L
-1
，
c
(
H
?
)
c
(
< br>A
?
)
10
?
4
?
10
?
4
K
=
=
≈
1.0
×
1
0
-7
?
4
c
(
HA
)
0
.
010
?
1
0
O
10
?
4
c
(
H
?
)
α
=
×
100%
=
100%
=
1%
0
.
0
1
c
0
(
HA
)
3
．已知
0
.010mol
·
L
-1
H
2
SO
4
溶液的
pH=1.84
，求
H
SO
4
-
的解离常数。
3
．解：由于硫酸是强酸，溶液的
< br>pH=1.84
，则
c
(H
+
)=
10
-1.84
=0.01445mol
·
L
-1
,
其一级
解离是完全的，其中
0.010mol
·
L
-1
H
+
由一级解离得来。
二级解离是部分解离：
HSO
4
-
H
+
+SO
4
2-
,
其中
0.00445mol
·
L
-1<
/p>
H
+
由二级解离得来。
c
(HSO
4
-
)=
0.01
－
0.00
445
=
0.00555mol
·<
/p>
L
-1
，
c
(SO
4
2-
)=
0.01445
－
0.01=0.00
445 mol
·
L
-1
2
?
c
(
H
?
)
c
(
SO
4
)
0
.
01445
?
< br>0
.
00445
K
=
=
=0.012
?
0
.
00555
c
(
HSO
4
)
O
4
．在氢硫酸和盐酸混合溶液中，<
/p>
c
(
H
+
)
为
0.3
mol
?
L
-1
，已
知
c
(
H
2<
/p>
S
)
为
0.1
mol
?
L
-
1
，求该溶
液中的
S
< br>2-
浓度。
?
K
a
(
H
2
S
)
c
(
H
2
S
)<
/p>
1
.
1
?
10
?
21
?
0
.
1
4
．解：
c
(S
)=
=
=1.041
×
1
0
-21
mol
?
L
-1
2
2
?
0
.
3
c
(
H<
/p>
)
2-
5
．将<
/p>
0.20mol
·
L
-1
HCOOH
（
K
a
=1.8
×
10
-4
）溶液和
0.40 mol
·
L
-1
HCN
（
K
a
=6.2×
10
-10
）溶
液等体
积混合，求混合溶液的
pH
值。
5
．由于
HCOOH
的酸性远远大于
HCN
的酸性，浓度相差又不太大，可以认为
溶液中的
H
+
几乎全部来自
HCOOH
的解离，来自
HCN
< br>解离的
H
+
浓度完全可以不计。
混合后，
c
(HCOOH)
=
0.2/2=0.1mol
< br>·
L
-1
,
c
/
K
o
a
=0.1
/
1.8
< br>×
10
-4
=
< br>555.6
＞
400
可以用简
略公式，
c
(H
+
)=
cK
a
=
0
.
1
?
1
.
8
?
10
?
4
=4.2
×
10
-3
mol
< br>·
L
-1
,
< br>pH=-lg
c
(H
+
)=
3
－
lg4.2=
2.38
6
．
现有
< br>0.20mol
?
L
-1
HCl
溶液与
0.20mol
?
L
-1
氨水，
在下列几种情况下计算混合溶液的
pH
值。
⑴两种溶液等体积混合；
< br>⑵两种溶液按
2
：
1
的体积混合；
⑶两种溶液按
1
：
2
的体积混合。
6
．⑴两种溶液等体积混合，完全生成
NH
4
Cl
，浓度为
0.2/2=0.1mol
?
L
-1
，水解呈酸性。
?
K
w
10
?<
/p>
14
-6
-1
c
(H
)=
cK
a
=
c
?
=
0
.
1
=7.
45
×
10
mol
·
L
K
NH
3
1
.
8
?
10
?
5
+<
/p>
?
?
?
?
pH=-lg
c
(H
+
)=
6
－
l
g7.45=5.13
⑵两种溶液按
2
：
1
的体积混合，
HCl+NH
3
?
H
2
O==NH
4
Cl+H
2
O
，
余下
1
份
HCl
和
生成的
1
份
NH
4
Cl
，由于
HCl
的酸性远大于
NH
4
Cl
的酸性，以余下的酸计
算溶液的
pH
值。
c
(H
+
)=0.1/3=0.0333
mol
·
L
-1
pH=-lg
c
(H
+
)=
2
－
lg3.33=
1.48
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