《无机化学》习题册及答案(3)

三、填充题

1．0.01mol ·kg -1、0.02 mol ·kg -1、S = 0.01 mol ·kg -1。

2．

242O C 的酸性比盐酸弱而比醋酸强。 3. 由于pH 的原因，加入弱碱S 2-浓度增大。

四．计算题

1．解：沉淀平衡时有：

PbCl 22+ + 2Cl -

S 0.130+S 2S

≈0.130

即 [Pb 2+]≈0.130mol ·L -1

[Cl -]=2S = 2×5.7×10-3 (mol ·L -1) ∴K sp （AgCl ）= [Pb 2+][ Cl -]2

= 0.130×(2×2.57×10-3)2

= 1.69×10-5

2.解：查表得K sp (Fe(OH)3) = 2.64×10-39

K sp (Mg(OH)2) = 5.66×10-12

根据溶度积原理，使Fe 3+完全沉淀所需OH -的最低浓度为

32.64×10-3910-6

1×[OH - ]=K sp (Fe(OH)3)[Fe 3+]=3 =1.38×　10-11(mol L -1) pOH= 10.86 pH=3.14 Mg 2+不沉淀，溶液中OH -的最高浓度为

14

[OH -] =K sp (Mg(OH)2)[Mg 2+]

= 5.66×10-12

0.10

= 7.5×10-6(mol ·L -1) pOH= 5.12 pH=8.88

只要将OH -浓度控制在1.38×10-11~7.5×10-6 mol ·L -1之间，即pH 控制在3.14~8.88之间，即可使Fe 3+和Mg 2+分离。若用NaOH 来控制这样的条件是困难的，NH 4+~NH 3缓冲液可满足这个要求。

3. 解： M(OH)2(s) M 2+ + 2OH -

(1) S =3

123sp 4100.14-?=K = 6.3×10-5 mol·L -1 (2) [M 2+] = 6.3×10-5 mol·L -1，[OH -] =1.26×10-4 mol·L -1

(3) [OH -]= 0.10 mol · L -1

S = [M 2+ ] =2122sp

)10.0(100.1]OH [--?=K = 1.0×10-10 mol ·L -1 (4) [M 2+ ] = 0.20 mol ·L -1

S = [OH - ]/2 =20.0100.121]M [21

122sp

-+?=K =1.1×10-6 mol ·L -1

4. 解：在溶液中，c (Mg 2+)=0.01 mol·L -1

c (OH -) = K w / c (H +) = 1.0×10－14/10－5 = 1.0×10－9 mol · L -1

所以，Q ＝[Mg 2+][ OH -]2 = 0.01×（1.0×10－9 ）=1.0×10-20 ＜ K sp [Mg(OH)2] 因此溶液中没有沉淀生成。

第四章 缓冲溶液

一、是非题：（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号）

1．将HAc-Ac -缓冲溶液稀释一倍，溶液中的[H 3O +]就减少到原来的一半 （ ）

2．配制pH=6.00的缓冲溶液，可选择HAc 和NaAc （pKa=4.75） （ ）

3．将等体积的0.2 mol ·L -1的NH 4Cl 与0.2 mol ·L -1的NH 3·H 2O 混合，可得到

缓冲溶液（）4．0.1mol·L-1的HAc和0.05 mol·L-1的NaOH以等体积混合，可以制成缓冲溶液（）5．正常人，血液的pH值总是维持在7.35~7.45范围内（）6．配制pH=4.00的缓冲溶液，可选择HAc和NaAc（pKa=4.75）（）7．配制pH=5.00的缓冲液，可选择NH4Cl和NH3·H2O（pK b=4.75）（）8．人体血浆中最重要的抗酸成分是HCO3-（）9. 0.10kg 1.0mol·kg-1的HCl溶液与0.10kg 2.0mol·kg-1的NaAc 溶液混合，可以作为缓冲溶液使用。（）

二、选择题：

1．下列各溶液，能组成缓冲溶液的是（）A．0.2 mol·L-1HAc B．0.1 mol·L-1 NH3·H2O

C．0.2 mol·L-1 KH2PO4D．0.1 mol·L-1HAc和0.2 mol·L-1NaAc 2．影响缓冲容量的主要因素是（）A．缓冲溶液的pH值和缓冲比B．弱酸的pK a和缓冲比

C．弱酸的pK a和缓冲溶液的总浓度D．缓冲溶液的总浓度和缓冲比3．影响缓冲溶液pH的主要因素是（）A．缓冲溶液的缓冲容量和缓冲比B．弱酸的pK a和缓冲比

C．弱酸的pK a和缓冲溶液的总浓度D．缓冲溶液的总浓度和缓冲比4．人体血液中最重要的抗酸成分是（）A．H2PO4-B．HPO42-C．HCO3-D．H2CO3 5．下列各缓冲溶液，缓冲容量最大的是（）A．500ml中含有0.15mol HAc和0.05mol NaAc

B．500ml中含有0.05mol HAc和0.15mol NaAc

C．500ml中含有0.10mol HAc和0.10mol NaAc

D．500ml中含有0.20mol HAc和0.20mol NaAc

6．人体血液中最重要的抗碱成分是（）A．H2PO4-B．HPO42-C．HCO3-D．H2CO3 7．现要配制pH=4.5的缓冲溶液，最理想的缓冲对是( )

15

A．NaH2PO4-Na2HPO4(pK(H2PO4-)=7.21) B．HAc-NaAc(pK(HAc)=4.76) C．HCOOH-HCOONa(pK(HCOOH)=3.75) D．NH3-NH4Cl (pK(NH3)=4.75) 8．现要配制pH=9.5的缓冲溶液，最理想的缓冲对是( ) A．NaH2PO4-Na2HPO4(pK(H2PO4-)=7.21) B．HAc-NaAc(pK(HAc)=4.76) C．HCOOH-HCOONa(pK(HCOOH)=3.75) D．NH3-NH4Cl (pK(NH3)=4.75)

三、填充题：

1．已知HAc，H2PO4-和NH4+的pK a分别为4.75，7.21和9.25，若欲配制与正常人血浆pH值相同的缓冲溶液，应选用的缓冲系为，其中抗酸成分，抗碱成分是。

2．人体血浆中最重要的缓冲对是，其抗酸成分是，抗碱成分是。

3．HAc（pKa=4.75）和NaAc组成缓冲溶液，其理论缓冲范围为。

4. 缓冲溶液是由_______或_______组成的混合溶液。

四、计算题：

1．已知某一元弱酸HB的pK a=5.00，计算0.1mol?L-1HB和0.1 mol?L-1B-等体积混合后溶液的pH值。

2．已知某一元弱碱B-的pK b=5.00，计算0.1mol?L-1HB和0.1 mol?L-1B-等体积混合后溶液的pH值。

3．今需配制pH为7.40的缓冲液100ml，问应取0.067 mol·L-1的Na2HPO4溶液和0.067 mol·L-1的KH2PO4溶液各若干ml(H3PO4的p K a2＝6.80)？

4．欲配制pH为5.00的缓冲溶液,需称取多少ｇ的CH3COONa·3H2O固体,溶解在500ml0.500 mol·L-1CH3COOH中?(HAc的p K a＝4.75)

5．已知Tris·HCl在37℃时的p K a为7.85，今欲配制pH为7.40的缓冲液，问在含有Tris和Tris·HCl各为0.05 mol·L-1的溶液100ml中，需加入0.05 mol·L-1的HCl溶液多少ml？

6．用0.025 mol·L-1的H3PO4溶液配成pH为7.4的缓冲溶液100ml，需加入0.025

16

17 mol·L -1的NaOH 溶液与之中和，试计算所需H 3PO 4溶液与NaOH 溶液的体积。

7. 今有0.20 mol·L -1的NH 3·H 2O 和2.00L 0.100 mol·L -1的HCl 溶液，若配制pH=9.60的缓冲溶液，在不加水的情况下，最多可配制多少ml 缓冲溶液？其中NH 3·H 2O 和NH 4+的浓度各为多少?

第四章 缓冲溶液

一、是非题（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号）

1．－ 2. - 3．+ 4．+ 5. ＋ 6．+ 7．－ 8. — 9. ＋

二、选择题

1. D,

2. D,

3. B,

4. C,

5. D,

6.D,

7. C,

8. D.

三、填充题

1． H 2PO 4- -HPO 42-, HPO 42-, H 2PO 4-

2． HCO 3- /H 2CO 3，HCO 3-， H 2CO 3。

3． 3.75-5.75。

4. 弱酸及弱酸盐、弱碱及弱碱盐

四、计算题

1．解：根据]

][lg HB B a p pH 〔-+=K ，pH=5 2．解： pK b =5.00， pK a =9.00，pH=9

3．解：)PO H ()HPO (lg p pH 42242a --+=V V K 即)

HPO ()HPO (lg 80.64.72424--+=V V -100 解得：)ml (80)HPO (2

4=-V 则 )m

l (2080100)PO H (42=-=-V 4．解：设需NaAc ·3H 2Oxmol ，根据)

HAc (n )Ac (n lg p pH a -+=K ， 有：1000/500.0500)

Ac (lg 75.40.5?+=-n

解得：)m ol (445.0)Ac (=-n

18 ∴需称取NaAc ·3H 2O 的质量为：0.445×136=60.52(g )

5．解：设需加入HCl 的体积为x mol 根据

]

H Tris []Tris [lg p pH a +?+=K ，有 )100/()05.005.0100()100/()05.005.0100(lg 85.74.7x x x x ++?+-?+= 解得：x =47.6(ml)

6．解：根据题意，应用--

-2442HPO PO H 缓冲对。

设需H 3PO 4 x ml ，与H 3PO 4反应的NaOH 为 y 1 ml ，与-

24H P O 反应的NaOH 为

y 2ml 。

H 3PO 4 + -OH = -

42PO H + H 2O

mmol 0.025x 0.025y 1 0.025y 1

-42PO H + -OH = -

24HPO + H 2O 0.025x -0.025y 1 0.025y 2 0.025y 2 ∴ x =y 1

∵x +y 1+y 2=100，x =y 1

∴y 2=100-2x

2

2025.0025.0025.0lg 21.74.7y x y -+= 解得：x =38.34(ml)，即需要H 3PO 438.34ml 。 NaOH 需要：100-38.34=61.66(ml) 7. 解： 设配制前NH 3·H 2O 体积V 1L 。

则 NH 3·H 2O + HCl = NH 4Cl + H 2O 起始 0.20V 1 0.20 0 平衡 0.20V 1-0.20 0 0.20

)

NH ()O H NH (lg p pH 423a +?+=n n K

19 即 20

.020.020.0lg

25.960.91-+=V V 1=3.24(L) 缓冲溶液总体积V =3.24+2.00=5.24(L)

[NH 3·H 2O]=

)L mol (085.020.020.011-?=-V V [NH 4+]=)L mol (038.020

.01-?=V

第五章 化学热力学基础

一、是非题：（以“＋”表示正确，“－”表示错误填入括号）

1．已知 H 2(g) + 1/2O 2(g) → H 2O(g)

Δr H m ? (298.15K) = -241.818 kJ·mol -1 所以说，H 2的标准摩尔燃烧焓 为Δc H m ? (298.15K ）= -241.818kJ·mol -1 （ ）

2．状态函数的变化取决于体系的终态与始态，与经历的途径无关。 （ ）

3. 封闭系统的循环过程中，△Ｕ＝０，Q = -W 。 （ ）

4. 在非体积功为零时，经恒容过程的封闭系统所吸收的热全部用于增加系统的内能。 （ ）

5. 盖斯定律只应用于非体积功的系统中。 （ ）

6. H = U + pV 是在定压条件下推导出来的，因此只有定压过程才有焓 （ ）

7. K 是温度的函数，数值大小与计量方程式的写法无关。 （ ）

8. 最稳定单质的ΔH c °为零，故ΔH c °(O 2,g)=0 kJ/mol 。 （ ）

9. 内能的绝对值无法精确测定 （ ）

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