1、第三章第三章 電解質溶液電解質溶液 6.試計算試計算0.10moldm-3h3po4溶液中的溶液中的h+、hpo42- 離子濃度和溶液的離子濃度和溶液的ph值。值。解：解： h3po4的的ka1=7.5210-3， ka2=6.2310-8， ka1=2.210-13， h3po4 h+ h2po4- 起始濃度起始濃度 / moldm-3 0.10 0 0 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 0.10-x c/ka1=0.10/(7.5210-3)=13.3500 0.10-x不能近似為不能近似為0.10。3211052.710.0 xxkax x2 2+ +7.5210-3x-7.52 10

2、-4=0 解得：解得：x=2.39 10-2 moldm-3 ph=-lg(2.3910-2 )=1.62 h2po4- h+ h2po42- 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 2.3910-2-y 2.3910-2+y y3822221023.61039.2)1039.2( dmmolkayyyyyka10.取取100g naac3h2o，加入，加入13cm-3的的6moldm-3hac，再用水稀釋至，再用水稀釋至1dm-3，此緩沖溶液的，此緩沖溶液的ph值為多少？若向此溶液中通入值為多少？若向此溶液中通入0.10molhcl氣氣體（忽略體積變化），求溶液體（忽略體積變化），求溶液ph值變

3、化了多少。值變化了多少。解解: (1)3735.0102.136100)( dmmolacc33078. 0110136)( dmmolhacc72. 5735. 0078. 0lg75. 4)()(lg acchaccpkaph(2) hcl+ac-=hac+cl-c(ac-)=0.735-0.10=0.635 moldm-3c(hac)=0.078+0.10=0.178 moldm-3 30.5635.0178.0lg75.4)()(lg acchaccpkaph ph=5.30-5.72=-0.42 即即ph值降低了值降低了0.42。1111、在、在1010毫升的毫升的0.0015mol

4、0.0015moldmdm-3-3的的mnsomnso4 4溶液中，加入溶液中，加入5 5毫升毫升0.15mol0.15moldmdm-3-3的氨水和的氨水和0.4950.495克硫酸銨晶體（不考慮體積效應），通克硫酸銨晶體（不考慮體積效應），通過計算說明有無過計算說明有無mn(oh)mn(oh)2 2沉淀生成？沉淀生成？解：解： c(mn2+) = 0.0015 10/15=0.001 moldm-3c(nh3) = 0.155/(10+5) = 0.05 moldm-3 m (nh4)2so4) = 132.1 c (nh4+)=2 (0.495/132.1) / (1510-3) = 0

5、.50moldm-3 ph = 14-pkb + lg (cb/cs) = 14 - 4.75 +lg(0.05/0.50) = 8.25 即即c(oh-)= 1.7810-6 ksp(mn(oh)2) = 1.910-13 q = c(mn2+) c2(oh-) = (0.001 ) 1014 - 8.252 = 3.16 10-15 ksp(mn(oh)2) = 1.910-13 所以，不會產生所以，不會產生mn(oh)2沉淀沉淀16.已知室溫下已知室溫下agcl，ag2so4的溶度積，試通過計算比較兩者在水中的溶度積，試通過計算比較兩者在水中溶解度的大小。溶解度的大小。解：解：ksp(a

6、gcl)=1.5610-10，ksp(ag2so4)=1.410-5 agcl ag+ + cl- 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 s s ksp(agcl)=c(ag+ )c(cl-)=s2= 1.5610-10 s= 1.2510-5 moldm-3 ag2so4 2ag+ + so42- 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 2s s ksp(ag2so4 )=c2(ag+ )c(so42-)=(2s)2s=4s3= 1.410-5 s= 1.5210-2 moldm-3 ag2so4 在水中的溶解度比在水中的溶解度比agcl大。大。 17 17 在在100cm100cm-3 -3 0

7、.20 0.20 molmoldmdm-3-3mnclmncl2 2溶液中溶液中, ,加入等體積加入等體積的含有的含有nhnh4 4clcl的的1.01.01010-2-2molmoldmdm-3-3氨水氨水, ,問其中含多少克問其中含多少克nhnh4 4cl,cl,與與mnclmncl2 2溶液混合時才不致于產生溶液混合時才不致于產生mn(oh)mn(oh)2 2沉淀沉淀? ?17 解: kspmn(oh)2=1.910-13 c(mn2+) = 0.10 moldm-3 mn(oh)2 (s) = mn2+(aq) + 2oh-(aq) 根據溶度積規(guī)則根據溶度積規(guī)則,溶液中溶液中q ksp

8、mn(oh)2 ,不產生沉淀不產生沉淀.q = c(mn2+) c2(oh-) = 0.10 c2(oh-) kspmn(oh)2 = 1.910-13c (oh-) c2(ag+)，所以此時若生成，所以此時若生成agoh沉淀，沉淀，則則 c(oh-)= ksp(agoh)/c2(ag+) -lg(5.07 10-4)=3.29 ph=14-poh14-3.29 =10.7121 21 根據多重平衡的原理計算下列各反應的平衡常數根據多重平衡的原理計算下列各反應的平衡常數(k(k) )(1)ag2cro4(s) + 2cl- = 2agcl(s) + cro42-(2) mg(oh)2(s) +

9、 2nh4+ = mg2+ + 2nh3h2o(3)zns (s) + cu2+ = cus (s) + zn2+(4) nh4+ + ac- + h2o = hac + nh3h2o21 (1) ag2cro4(s) 2ag+ + cro42-.(a) agcl (s) = ag+ + cl-.(b)(a)- 2 (b)得得 ag2cro4(s) + 2cl- = 2agcl(s) + cro42-k = k a / (k b )2 = ksp(ag2cro4) / ksp(agcl)2 = (9 10-12) / (1.56 10-10)2 = 3.7 10821 (2) mg(oh)2(

10、s) = mg2+ + 2oh-(a) nh3h2o = nh4+ + oh-.(b)(a) 2 (b)得：得：mg(oh)2(s) + 2nh4+ = mg2+ + 2nh3h2o k = k a / (k b )2 = kspmg(oh)2) / kb(nh3h2o)2 = (1.810-11)/(1.7710-5)2 = 5.710-221(3) zns (s) = zn2+ + s2-.(a) cus(s) = cu2+ + s2-.(b)(a)-(b) zns (s) + cu2+ = cus (s) + zn2+ k = k a / k b = ksp(zns) / ksp(cus

11、) = (1.210-23)/(8.510-45) = 1.4102121(4) h2o = h+ + oh-.(a) hac = h+ + ac-.(b) nh3h2o = nh+ + oh-.(c)(a) (b) (c), nh4+ + ac- + h2o = hac + nh3h2o k = k a / k b kc = kw / ka (hac)kb(nh3) = (1.010-14)/(1.7710-5)2 = 3.210-5 1.1.計算下列各溶液的計算下列各溶液的h+、oh-離子濃度和離子濃度和ph值。值。 （1） 0.0010 moldm-3h2so4溶液。溶液。 （2）0.0

12、10moldm-3naoh溶液。溶液。 （3）0.050moldm-3hac溶液。溶液。 （4）0.50moldm-3nh3h2o溶液。溶液。 解：解： （1 1） hso4- h+ + so42- 平衡濃度平衡濃度 / / molmoldmdm-3-3 0.0010-x 0.0010+x x0.0010-x 0.0010+x x2422100 . 10010. 0)0010. 0()()()(4 xxxhsocsochcka 50010. 0100 . 10010. 0)(224 kahsoc因因為為 所以不能作近似計算。所以不能作近似計算。 x2+0.011x-10-5=0 解一元二次方程

13、得：解一元二次方程得：x=8.4410-4 (2)c(oh-)=0.010moldm-31214100 . 1010. 010)( hcmoldm-3 ph=12.0073. 2)1044. 80010. 0lg()(lg4 hcph(3)k(hac)=1.7610-55001076. 1050. 0)(5 kahacc45104.91076.1050.0)( kachc03.3101.1104.910)(11414 phohc(4)已知已知k(nh3h2o)=1.7710-5351097.21077.150.0)( kbcohc47.11104.31097.210)(12314 phhc 解

14、：解： nh3h2o nh4+oh- 5212.11142234231074. 110. 010)(10. 0)()()()()( ohcohcohnhcnhcohcohnhk 2 2、在某溫度下，在某溫度下，0.10 0.10 moldm-3 nh3h2o的的ph為為11.12，求氨水的解離常數。求氨水的解離常數。 3 3、設、設0.10 0.10 moldm-3 氫氰酸溶液的解離度為氫氰酸溶液的解離度為0.010%，求，求該溫度時，該溫度時，hcn的解離常數。的解離常數。解：解： hcn h+ + cn- 起始濃度起始濃度/ moldm-3 0.10 0 0 平衡濃度平衡濃度/ moldm

15、-3 0.10-0.100.010% 0.100.010% 0.100.010% 92100 .1%010.010.010.0%)010.010.0()()()()( hcnccnchchcnk4 4、設、設0.10 0.10 moldm-3的某一元弱酸，測得的某一元弱酸，測得phph值為值為2.77,2.77,求該酸的解理常數及該條件下的離解度。求該酸的解理常數及該條件下的離解度。解：解： hb = h+ + b- 起始濃度起始濃度 / moldm-3 0.10 0 0 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 0.10-10-2.77 10-2.77 10-2.77 k =c (h+) c (b

16、-)c (hb)=10-2.77 10-2.77 0.10-10-2.77= 2.93 10 -5 = (10-2.77/0.10 )100% = 1.7%5.取取50 cmcm3 3的的0.010moldm-3甲酸溶液，加水稀釋至甲酸溶液，加水稀釋至100 cmcm3 3 ，求稀，求稀釋前后溶液的離子濃度、釋前后溶液的離子濃度、ph值和解離度，從計算結果可以得出什值和解離度，從計算結果可以得出什么么結論。結論。解解: (1): (1):稀釋前稀釋前: : hcoon h+ cooh- 起始濃度起始濃度 / moldm-3 0.010 0 0 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 0.010-x

17、 c/ka=0.010/(1.7710-4)=56.5500 0.010-x不能近似為不能近似為0.010，即不能用近似計算，即不能用近似計算c(h+)=(cka)0.5421077.1010.0 xxka解一元二次方程得：解一元二次方程得： x=1.24x=1.2410-3 moldm-3 ph=-lg(1.241.2410-3 )=2.91 = (1.241.2410-3 )/0.010 100%=12.4%解解: (2): (2):稀釋后稀釋后: : hcooh濃度變?yōu)闈舛茸優(yōu)?.010 50/100=0.0050 moldm-3 hcoon h+ cooh- 起始濃度起始濃度 / mo

18、ldm-3 0.0050 0 0 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 0.0050-x c/ka=0.0050/(1.7710-4)=28.2500 0.0050-x不能近似為不能近似為0.0050。421077.10050.0 xxka解一元二次方程得：解一元二次方程得： x=8.56x=8.5610-4 moldm-3 ph=-lg(8.568.5610-4 )=3.07 = (8.568.5610-4 )/0.0050 100%=17.1%結論：稀釋后，解離度增大，但結論：稀釋后，解離度增大，但h+濃度減小。濃度減小。7 7、向、向1dm1dm-3-3的的0.10mol0.10moldm

19、dm-3-3氨水溶液中，應加入多少克氨水溶液中，應加入多少克nhnh4 4clcl的固體，才能使溶液的的固體，才能使溶液的phph值等于值等于9.09.0（忽略體積變（忽略體積變化）。此時氨水的解離度與未加化）。此時氨水的解離度與未加nhnh4 4cl cl 固體前后有何區(qū)固體前后有何區(qū)別，說明什么問題？別，說明什么問題？解、（解、（1）緩沖溶液）緩沖溶液 ph = 14 pkb + lg cb cs9.0 = 14 - 4.75 + lg(0.10/cs)cs = 0.178 moldm-3 m(nh4cl)=53.49m = 0.178 1 53.49 = 9.5 克克(2) 由于同離子效

20、應，由于同離子效應， 減小減小%33. 1ckb1 %01. 0%10010. 01052 8. 取取50 cm3 的的0.10moldm-3某一元弱酸，與某一元弱酸，與20 cm3 的的0.10 moldm-3 koh溶液混合，再將混合溶液稀釋至溶液混合，再將混合溶液稀釋至100cm3，測，測得其得其ph值為值為5.25 ，求此一元弱酸的解離常數。，求此一元弱酸的解離常數。解：方法解：方法1：先反應：先反應：ha+koh=ka+h2o c(ha)=0.1030/100=0.030 moldm-3 c(a-)=0.1020/100=0.020 moldm-3 ha h+ + a- 平衡濃度平衡

21、濃度/ moldm-3 0.030 10-5.25 0.020 625.51075.3030.0020.010)()()( hacachcka 方法方法1：利用緩沖溶液：利用緩沖溶液ph值計算公式：值計算公式：61075. 3426. 5020. 0030. 0lg25. 5)()(lg aaakpkachacpkph即即9.現有一由現有一由nh3-nh4cl組成的緩沖溶液，試計算：組成的緩沖溶液，試計算：(1)c(nh3)/c(nh4+)為為4.5時，該緩沖溶液的時，該緩沖溶液的ph值為多少。值為多少。(2)當上述緩沖溶液的當上述緩沖溶液的ph值為值為9.0時，時， c(nh3)/c(nh4

22、+)的比值為多少。的比值為多少。56.0)()()()(lg75.4140 .9)2(90.95 .4lg75.414)()(lg1475.4)1(434343 nhcnhcnhcnhcnhcnhcpkphpkbb已已知知：解解：1212、向、向20cm20cm-3 -3 0.1mol0.1moldmdm-3-3的氨水中逐步加入的氨水中逐步加入0.1mol0.1moldmdm-3-3的的hcl,hcl,(1)(1)當加入當加入10cm10cm-3-3的的hclhcl后后, ,計算混合溶液的計算混合溶液的phph值值(2)(2)當加入當加入20cm20cm-3-3hclhcl后后, ,混合溶液的

23、混合溶液的phph值大于值大于7,7,小于小于7 7還是還是等于等于7?7?(3)(3)當加入當加入30cm30cm-3-3的的hclhcl后后, ,計算混合溶液的計算混合溶液的phph值值12(1)、解解: nh3h2o + hcl = nh4cl + h2o 平衡濃度平衡濃度/moldm-3 0.1(20-10)/30 (0.110)/30 c(nh3h2o)= 0.1(20-10)/(20+10) = 0.033moldm-3c(nh4+) = 0.110/(20+10) = 0.033 moldm-3 此體系是緩沖體系此體系是緩沖體系ph = 14- pkb +lg c(nh3h2o)

24、/ c(nh4+) = 14- 4.75 + lg(0.033/0.033) = 9.2512(2)、解解: nh3h2o + hcl = nh4cl + h2o 平衡濃度平衡濃度/moldm-3 (0.120)/30 c(nh3h2o)= 0.1(20-20)/(20+20) = 0 moldm-3c(nh4+) = 0.120/(20+20) = 0.05 moldm-3 此體系是此體系是nh4cl的水解體系的水解體系,由于由于nh4cl是是強酸弱堿強酸弱堿鹽鹽,所所以溶液現酸性以溶液現酸性, ph 727. 5phlmol1031. 5ckkck)h( c16bwh 12 （3 )、解解

25、: nh3h2o + hcl = nh4cl + h2o 平衡濃度平衡濃度/moldm-3 (0.110)/50 c(hcl)= 0.110/(30+20) = 0.02 moldm-3 此體系是此體系是hcl體系體系,由于由于hcl是是強酸強酸,所以溶液現酸性所以溶液現酸性, ph = lg0.02 =1 .713.下列分子或離子中哪些是質子酸，哪些是質子堿？其中有下列分子或離子中哪些是質子酸，哪些是質子堿？其中有哪幾對是共軛酸堿對？哪幾對是共軛酸堿對？ hcl，nh3，hcn，cl-，h2s，cn-，nh4-，hs-解：質子酸：解：質子酸：hcl，hcn，h2s，nh4-，hs- 質子堿：

26、質子堿：nh3，cl-，cn-，hs- 共軛酸堿對：共軛酸堿對：hcl cl-， hcn cn-， h2s hs-， nh4- nh314.(1)寫出下列各物質的共軛酸。寫出下列各物質的共軛酸。 co32-，h2o，hpo42-，s2- (2)寫出下列各物質的共軛堿。寫出下列各物質的共軛堿。 h3po4，hac，hno2，cu(h2o)42+解：解：(1)co32- hco3- ， h2o h3o+ ， hpo42 h2po4- ，s2- hs- (2)h3po4 h2po4-，hac ac- ， hno2 no2- ， cu(h2o)42+ cu(h2o)3(oh)+ 15.根據根據pbi2

27、的溶度積，計算的溶度積，計算(298k時時)(1) pbi2在純水中的溶解度在純水中的溶解度(moldm-3)。(2) pbi2在在0.010 moldm-3ki溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。(3) pbi2在在0.010moldm-3pb(no3)2溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。解解: : (1)ksp(pbi2)=1.3910-8 pbi2 pb2+ + 2i- 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 s 2s ksp(pbi2)=c(pb2+)c2(i-) =s (2s)2=4s3= 1.3910-8 s= 1.5110-3 moldm-3(2) pbi2 pb2+ + 2i- 平衡濃度

28、平衡濃度/ moldm-3 s 2s+0.010 ksp(pbi2)=c(pb2+)c2(i-) =s (2s+0.010)2= 1.3910-8 ，s 很小，很小， 2s+0.010 0.010 s= 1.3910-4 moldm-315(3) pbi2 pb2+ + 2i- 平衡濃度平衡濃度/ moldm-3 s 2s ksp(pbi2)=c(pb2+)c2(i-) = (s+0.010) (2s)2= 1.3910-8 ，s 很小，很小， s+0.010 0.010 s= 5.8910-4 moldm-318 18 某溶液中含有某溶液中含有agag+ +, pb, pb2+2+, ba, ba2+2+, , 各離子的濃度均為各離子的濃度均為0.10 mol0.10 moldmdm-3-3。 如果滴加如果滴加k k2 2crocro4 4溶液溶液( (忽略體積變化忽略體積變化),),通過計算說明上述離子開始沉淀的順序通過計算說明上述離子開始沉淀的順序. .18 解解: 查表得查表得, ksp(ag2cro4)=910-12; ksp(pbcro4)=1.7710-14; ksp(bacro4)=1.610-10求沉淀各離子所需的沉淀劑離子求沉淀各離子所需