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基础化学第三版习题解答
基础化学(第3版)
思考题和练习题解析
第一章 绪 论
1. 为什么说化学和医学的关系密切,医学专业学生必须学好化学?
答:(略)
2. “1 硫酸的质量是98.0g”,对吗?
答:错误!未指明基本单元,正确说法是1 H24的质量是98.0g或1
[(1/2) (H24)]的质量是49.0g 。
3. 0.4 H24溶解于水,配成500 m L溶液,其浓度表示正确的是
A. c (H24) = 0.8 ·1 B. c[(H24)] = 0.8 ·1
C. c[ (H24) ]= 0.4 ·1 D. 硫酸的浓度为0.8 ·1
答;正确的是A。根据定义,1L溶液中含有0.8 H24,c (H24) = 0.8 ·1。
4. 下列说法正确的是
A. “1 O”可以说成“1 原子O”
B. 1摩尔碳C原子等于12g
C. 1 L溶液中含有H24 98 g,该溶液的摩尔浓度是1 ·1
D. 基本单元不仅可以是构成物质的任何自然存在的粒子或粒子的组合,也可以是想象的或根据需要假设的种种粒子或其分割与组合
答:正确的是D。
A应说成“1 氧原子”;B应为“1摩尔碳C原子的质量等于12g”; C不应该使用“摩尔浓度”,此术语已被废除。
5. 求0.100 (2+)的物质的量。
解:M (2+) =(40.08 / 2)= 20.04 (g · 1),
n (2+) = [ m / M (2+) ] = (0.100×103 )/20.04 = 4.99 ()
6. 每100m L血浆含 为20,计算的物质的量浓度,单位用·1表示。
解:M()= 39.10 g · 1,
n()= [ m / M () ] = 20 / 39.10 = 0.51 ()
c()= [n()] = 0.51 / 0.100L = 5.1 ·1 。
7. 计算下列常用试剂的物质的量浓度
(1) 浓硝酸,含3的质量分数为0.700,密度为1.42g · -1
(2) 浓氨水,含3的质量分数为0.280,密度为0.900 g · -1
解:(1)
(2)
8. 某患者需补充 5.0×10-2 ,应补充的质量是多少?若用生理盐水
[ρ() = 9.0 g·1] 补充,应需生理盐水的体积是多少?
解:m = 5.0×10-2 ×58.5 = 2.9 (g)
设补充生理盐水x L,则 x · 9.0 = 2.9
x = 0.32 L
9. 实验室现有剩余的0.100 ·1H24 500 和0.050 0 ·1H24 300 ,如何利用上述溶液加入一定体积的ω 0.960的H24(相对密度d = 1.84 ·1)配制成
1 000 浓度为0.250 ·1的H24溶液?
解:500 0.100 · 1H24中,
n(H24) = c1V1 = 500×0.100 = 50.0 ()
300 0.050 0 · 1H24中,
n(H24) = c2V2 = 300×0.050 0 = 15.0 ()
ω= 0.960 H24的浓度为
, 这里(H24)=98.0 g·1
设取该酸体积为V3 ,则有
(50.0+15.0+18.0V3)= 1000 ×0.250
V3 = 10.3 (m L)
10. 溶液中与4反应,假如最终有0.508g I2析出,以(4)为基本单元,所消耗的反应物的物质的量是多少?
解:5 + 4 + 4H24 = 4 + 3K24 + I2 + 4H2O
4 + H24 = 4 24 + I2 + H2O
n[4] ]= n [I2 ]= = 4.00 ()
11. 用质量摩尔浓度来表示溶液的组成标度有何优点?
答:质量摩尔浓度不会因为温度的变化而变化,在物理化学应用较多.
12. 100 g 浓硫酸中含纯H24 95 g,将此100 g 浓硫酸加入400 g 水中,混合后溶液的密度为1.13 kg·1,计算此溶液的质量摩尔浓度、物质的量浓度和摩尔分数。
解:
13. a 1.00 ·1 ?
解:
14. A 20.0 g 3, 250 g . (1) 3 H2O (2) ?
解:(1)
x (H2O) = 1 – 0.023 = 0.977
(2 )
第二章 稀溶液的依数性
1. 一杯白糖水和一杯等量的纯水同时放置,哪个蒸发得快?为什么?
答:纯水蒸发得快。在相同温度下,糖水溶液的蒸气压低于纯水,即纯水易于挥发,所以蒸发得快。
2. 冬天,室外水池结冰时,腌菜缸里的水为什么不结冰?
答:腌菜缸里是盐的水溶液,溶液的凝固点比纯水低,冬天室外水池结冰时温度为0℃,此时的温度还不到溶液的凝固点,所以腌菜缸里的水不结冰。
3. 0.01·1葡萄糖(C6H12O6)、盐()及蔗糖(C12H22O11)水溶液的沸点相同吗?
答:C6H12O6 、C12H22O11都为非电解质,同为0.01·1溶液的沸点比100℃高,且沸点相同。但是是强电解质,1 近似产生1的和1的,总的质量摩尔浓度变为0.02 ·1,它的沸点升高是那两份溶液的2倍,沸点最高。
4. 在20℃时水的饱和蒸气压为2.34 ,若于100g水中溶有10.0 g蔗糖(C12H22O11 ,相对分子质量 342),求此溶液的蒸气压。
解;先求溶液中溶剂的摩尔分数:
根据拉乌尔定律可求出溶液的蒸气压
5. 甲溶液由1.68 g蔗糖(C12H22O11 ,342)和20.00 g水组成,乙溶液由2.45 g 690的某非电解质和20.00 g 水组成。
(1) 在相同温度下,哪个溶液的蒸气压高?
(2) 将两份溶液放入同一个恒温密闭的容器中,经过足够长时间,两份溶液浓度会不会发生变化,为什么?
(3) 当达到系统蒸气压平衡时,转移的水的质量是多少?
答:(1) 先比较两份溶液中的水的摩尔分数
甲溶液
乙溶液
乙溶液溶剂的摩尔分数大,所以乙溶液的蒸气压大。
(2) 在同一个恒温密闭的钟罩里,乙溶液的蒸气压大,乙溶液的水会向甲溶液转移,甲溶液变稀,乙溶液变浓,直到二者蒸气压相等,两溶液的浓度不再变化。
(3) 设当达到系统蒸气压平衡时,从乙溶液转移到甲溶液的水的质量为y g,平衡时两溶液中水的摩尔分数相等
y = 3.22 g
6. 现有碳的质量分数ω(C)= 0.944的某种难挥发碳氢化合物2.00 g。在20 ℃ 时将它溶解在100 g 苯中,使苯的蒸气压从9.953 8 降低到9.867 2 ,试求此碳氢化合物的化学式。
解:根据拉乌尔定律有p = p* ,设该碳氢化合物的摩尔质量为 g·1,
= 178 g·1,ω(C)= 0.944,设碳原子(C)数为x个,氢原子(H)数为y个,
x = 178×0.944÷12 = 14,y = 178×(1-0.944)÷1.00 = 9.97≈10
此碳氢化合物的化学式为C14H10。
7. 将2.80 g难挥发性物质溶于100 g水中,该溶液在101.3 下,沸点为100.51℃ 。求该溶质的相对分子质量及此溶液的凝固点。( = 0.512 K··1, = 1.86K··1)
解:
= -1.85℃
8. 烟草有害成分尼古丁的实验式是C5H7N,今将538 尼古丁溶于10.0 g水,所得溶液在101.3 下的沸点是100.17 ℃。求尼古丁的分子式。(水的 = 0.512 K··1)
解:
C5H7N的相对式量为81,所以尼古丁的分子式为C10H14N2 。
9. 溶解3.24 g硫于40.0 g苯中,苯的凝固点降低1.61 ℃。问此溶液中硫分子是由几个硫原子组成的?( = 5.10 K··1 )
解:
硫原子(S)的摩尔质量是32.07g·1,
组成硫分子S原子个数为256.6÷32.07 = 8
10. 今有两种溶液,一为1.50 g 尿素( = 60.05)溶于200 g 水中,另一为42.8 g 某非电解质溶于1 000 g 水中,这两种溶液在同一温度下结冰,试求该非电解质的相对分子质量。
解:两份非电解质的溶液在同一温度下结冰,说明两溶液的质量摩尔浓度相同。设某非电解质的摩尔质量为 g·1,有
342.7 g·1
该非电解质的相对分子质量为342.7。
11. 试比较下列0.1 ·1溶液的凝固点的高低(苯的凝固点为5.5 ℃, = 5.10K··1,水的凝固点为0.0 ℃, = 1.86 K··1)
A. 蔗糖C12H22O11水溶液 B. 葡萄糖C6H12O6的水溶液
C. 萘C10H8的苯溶液 D. 氯化钠水溶液
解:讨论凝固点时要考虑以下几个问题:①溶质是电解质还是非电解质,非电解质以分子在溶液中存在,电解质在溶液中解离,以离子存在,产生较大的依数性。②溶剂是水还是其他什么物质,不同的溶剂有不同的凝固点和不同的摩尔凝固点降低常数。③溶质的浓度(或质量摩尔浓度),浓度越大,凝固点降低越多。
A、B中 2种非电解质溶液的浓度都为0.1 ·1,所以凝固点都为-0.186℃。
D溶液为电解质,近似凝固点为-0.372℃。
纯苯的凝固点是5.5 ℃,C溶液的凝固点降低是
Δ = 5.10 K··1×0.10 ·1≈5.10 K··1×0.10 · -1 = 0.51 K
= 5.5℃-0.51℃ = 4.99 ℃
所以,这4种溶液的凝固点从高到低的顺序为C>A = B>D
12. 试比较相同温度下以下溶液渗透压的大小
A. c(C6H12O6)= 0.2 ·1 B. c[(1/2)23]= 0.2 ·1
C. c[(1/3)34]= 0.2 ·1 D. c()= 0.2 ·1
解:B溶液的离子总浓度为0.3 ·1,C溶液的离子总浓度为0.27 ·1,D溶液的离子总浓度为0.4 ·1。在相同温度下,总浓度越大渗透压越大,所以4种溶液渗透压由大到小的顺序是 D>B>C>A
13. 有一氯化钠()溶液,测得凝固点为 -0.26 ℃,下列说法哪个正确,为什么?
A. 此溶液的渗透浓度为 140 ·1
B. 此溶液的渗透浓度为 280 ·1
C. 此溶液的渗透浓度为 70 ·1
D. 此溶液的渗透浓度为7 153 ·1
答:正确说法是A。
≈140 ·1
注意利用凝固点降低法来求其渗透浓度时,凝固点的降低是由溶液的总的粒子浓度(即渗透浓度)决定的。
14. 100 水溶液中含有2.00 g 白蛋白,25 ℃ 时此溶液的渗透压力为0.717 求白蛋白的相对分子质量。
解: ,
15. 测得泪水的凝固点为 -0.52 ℃,求泪水的渗透浓度及 37 ℃时的渗透压。
解:Δ = ,
≈280 ·1
Π = ≈ = 0.280×8.314×310 = 722 ()
16. 实验测得4.94g 化学式为K3()6的物质溶解在100g 水中所得溶液的凝固点为-1.12℃,M(K3()6)= 329g·1,写出K3()6在水中的解离方程式。
解:按题目所给数据计算基本单元为K3()6的质量摩尔浓度
根据凝固点降低的数据求出该物质在溶液中的质量摩尔浓度
这两者不一致,是因为K3()6为电解质,在溶液中发生解离,
1 K3()6产生4 离子,所以解离方程为
K3()6 → 3 + [()6]3-
17. a , 10% (C6H12O6), 10% (C12H22O11) ? ( .)
解:两者都是非电解质,但C6H12O6的摩尔质量小,所以质量相同时,C6H12O6的浓度大,在同样温度下渗透压大。
18. 20℃ 2.338 . a 10.0 g 1.00 100% , 20℃?
解:
p = p*2.338 ×0.9939 = 2.32 4
19. (右旋糖酐) a . a . 0.582g 106 21℃ 1.47. .
解:
20. (尿素), (2)2, . 44% . ?( , ).
解:Δ = 1.86 ×[(44÷60 ) ÷0.056 ]=24.4( K), = -24.4℃
21. 37℃ 780 , A (由静脉内) . (物质的量浓度) a 780 37℃.
解:
第三章 电解质溶液
1. 强电解质与弱电解质的解离度有何不同?
答:强电解质的解离度与弱电解质的解离度意义不同,后者反映电解质解离的百分数,而前者表示溶液中离子间相互牵制作用的大小,因此强电解质的解离度被称为表观解离度。
2. 测得质量摩尔浓度b为0.10 ·1的某电解质水溶液凝固点为0.19℃, 求该电解质的解离度。
解:在水溶液中存在解离平衡,设其解离度为α,则
+ H2O H3 +
初始时 ·1 0.10 0 0
平衡时 ·1 0.10-0.10α 0.10α 0.10α
达到解离平衡后,溶液中所含分子和离子的总浓度为
0.10 - 0.10α + 0.10α + 0.10α = 0.10 + 0.10α (·1)
根据Δ = b B
0.19 = 1.86×(0.10+0.10α)
α = 0.022 = 2.2%
3. 指出下列各酸的共轭碱
H2O、H34、3-、4+、H2S、H 42-、3+ - 2 - 、H3
答:、H24-、32-、3、、43-、22、H2O
4. 指出下列各碱的共轭酸
H2O、3、H24-、[(H2O)5]2+、S2-、3+ - 2 -
答:H3、4+、H34、[(H2O)6]3+、H S -、32
5. H34溶液中存在着哪几种离子?其中H3浓度是否为43-浓度的3倍? 已知 H34的1 = 6.92×10-3,2 = 6.23×10-8,3 = 4.79×10-13
答:H34不是强酸,给出质子分三步进行。
H34 + H224- + H3
H24- + H242- + H3
422433
因此溶液中存在[H3]、[H24- ]、[42-]、[43-]和[]。其中H3 的浓度并不是43-浓度的3倍。
6. 决定酸的强度的因素是
A.解离度 B.浓度
C.解离平衡常数 D.浓度与解离平衡常数的乘积
答:选C
7. 在下列哪一种溶液中解离度最大
A.0.1 ·1 B.0.1 ·1 C.0.1 ·1 D.纯水
答:选A
8. 以下叙述正确的是
A. 凡是多元弱酸溶液中,其酸根的浓度都等于其最后一级的酸常数。
B. 溶液与溶液起反应,反应达平衡时,平衡常数等于醋酸的酸常数的倒数。
C. H23溶液中加入3后产生同离子效应,往3溶液中加入23不会产生同离子效应。
D. 中和体积和均相同的盐酸溶液和醋酸溶液,所需的的物质的量相同。
答:选B
9. 试述在氨水中分别加入下列各物质,对氨水的解离常数、解离度及溶液的有何影响?(假设氨水温度维持不变)
(1) 4 (2) H2O (3)
答:
在氨水中所加物质
解离常数
解离度
4固体
不变
降低
降低
H2O
不变
增大
降低
固体
不变
降低
增大
固体
不变
略为增大
略为增大
10. 乳酸3H5O3是糖酵解的最终产物,剧烈运动时,肌肉组织会积累一些乳酸,在体内积蓄过量会引起机体疲劳和酸中毒。已知乳酸的 1.4×10-4,试计算浓度为1.0×10-3 ·1的乳酸溶液的[H3]和。
解:· = 1.4×10-4×1.0×10-3 = 1.4×10-7 >20 = 2.00×10-13,
/ = (1.0×10-3)/(1.4×10-4) = 7.1<500,故只能用近似式进行计算
= 3.1×10-4 (·1)
[H3]= (3.1×10-4) = 3.51
11. 叠氮钠(3)加入水中可起杀菌作用。计算0.010 ·1 3溶液的。已知叠氮酸(3)的 = 1.9×10-5。
解:
>20,/ >500,
=5.64, =14- =8.36
12. 将50.0 0.10 ·1H34与50.0 0.20 ·1相混合,求混合后溶液的。
解:H34是个多元酸,有多个与中和,混合后c(H34)=0.050 ·1
c()=0.10 ·1,c()是 c(H34)的二倍,正好将H34反应为4-
H34 + 2 24 + 2H2O
生成的c (24)= 0.05 ·1, 24为两性物质,其计算公式为
(23) = (7.21+12.32)= 9.76
13. 现有0.20 ·1 溶液,问
(1) 如要调整该溶液至 = 4.0,应该加入还是?
(2) 如果加入等体积的2.0 ·1 溶液,则混合溶液的是多少?
(3) 如果加入等体积的2.0 ·1 溶液,则混合溶液的又是多少?
解:(1) 应加入碱性的。
(2) 生成0.9 ·1 和0.10 ·1 ,
= 5.70
(3) 过量
[]= 0.90 ·1, = 0.046 , = 13.95
14. 计算下列溶液的
(1) 0.10 ·1 溶液与0.10 ·1 3·H2O等体积混合;
(2) 0.10 ·1 溶液与0.10·1 23溶液等体积混合;
(3) 0.10 ·1 溶液与0.10 ·1 3溶液等体积混合。
解:(1)反应后,产物为4 ,c(4) = 0.050 ·1,4+ 的 = 5.62×10-10
>20,/ >500,
(2) 反应后,产物为3, c(3-) = 0.050 ·1
(3) 反应后,产物是3,c(3)=0.050 ·1
2 / 1=1.00×10-14/(4.47×10-7)= 2.24×10-8
因 1/2>102,作一元弱碱;1c(3)>20,c(3)/1>500,用最简式计算
=11.51
15. 3- 和H24- 均为两性物质,为什么前者的水溶液呈弱碱性而后者的水溶液呈弱酸性?
答:两性物质的酸常数比碱常数大,则显酸性;酸常数比碱常数小,则显碱性。
3-:作为酸 2 = 4.68×10-11。
作为碱2 =1.0×10-14/ 1=1.0×10-14/ 4.47×10-7 = 2.2×10-8,2 >2 ,所以溶液显弱碱性。
=(1 + 2) = (6.35+10.33) = 8.34>7 (碱性)
H24-:作为酸2 = 6.23×10-8。
作为碱3 = 1.0×10-14/ 1=1.0×10-14/ 6.92×10-3 = 1.4×10-12,2 >3 ,所以溶液显弱碱性。
=(12) = (2.16+7.21) = 4.68<7 (酸性)
16. 喹啉(C20H24 O2N2,324.4)是一种重要的主要来源于金鸡纳树皮的生物碱,具有抗疟疾的作用。已知1.00 L水中能溶解喹啉0.53 g,计算该饱和喹啉溶液的。喹啉的1=5.48, 2=9.87。
解:喹啉的浓度为c = 0.53/(1.00×324.4) = 1.63×10-3 (·1)
1=5.48, 1=3.31×10-6
2=9.87, 2=1.35×10-10
12 =3.31×10-6/(1.35×10-10 ) = 2.45×104>102,可作一元弱碱处理;
1 = 3.31×10-6×1.63×10-3 = 5.40×10-9> 20,可忽略水的质子自递反应产生的-;
/ 1 = 1.63×10-3/ (3.31×10-6) = 492≈500,可用最简式。
[]= (·1)
3.13 14.00-3.13=10.87
17. 取0.10 ·1溶液50.00 ,与0.10 ·1 溶液20.00 混合,将混合溶液加水稀释至100.0 ,测得其为5.25,试求此弱酸()的酸常数。
解:
18. 0.20 ·1三甲胺[(3) 3N] 溶液250.0 加水至500.0 ,求稀释后溶液的。 已知(3) 3N的8.1×10-5。
解:稀释后(3) 3N的浓度为
0.20×250 / 500 = 0.10 (·1)
因>20, / > 500,故用式 [- ] = 计算
[OH-] = = = 2.80×10-3 (·1)
[H3] = / [ ] = 1.0×10-14 / (2.8×10-3) =3.6×10-12 (·1)
= - [] = (3.6×10-12) =11.44
19. 计算0.100 ·1 H2S溶液的[H3]、[H2S]、[-]、[S2-]和[]。已知1=8.91×10-8,2=1.12×10-12。
解:先检查是否符合简化处理条件
12 = 8.91×10-8/(1.12×10-12) =1.96×104>102,可作一元弱酸处理;
1 = 8.91×10-8×0.10 = 8.91×10-9 > 20,可忽略水产生的H3;
/ 1 = 0.100/ (8.91×10-8) = 1.12×106>500,可用最简式。
= 9.44×10-5 (·1)
由于第二步质子传递反应程度很小,所以[H2S] ≈0.100 ·1,
[-]≈[H3]= 9.44×10-5 ·1
多元弱酸第二步质子传递平衡反应程度很小,所得的共轭碱的浓度近似等于2,
故H2S水溶液中,[S2-]= 2 (H2S)= 1.12×10-12 ·1
[]= /[H3]=1.00×10-14/( 9.44 ×10-5) = 1.06×10-10(·1)
20. 在H23 和混合溶液中,已知H3O +浓度为0.10 ·1, H2 3的浓度0.020 ·1,求该溶液的32-浓度。
解: H23为二元弱酸,其第一步质子传递反应和质子传递平衡常数为
H23 + H2O H3 + 3-
= 4.47×10-7
第二步的反应为
3- + H2O H3 + 32-
=4.68×10-11
122.09×10-17
[32-]= 4.18×10-17 ·1
21. , 37℃, 2.4×10-14. ?
A. [] = [OH-] =10-7·1 B. [] = [OH-] = 1.55×10-7·1
C. + = 14 D. []<[OH-] =10-7·1
B
22.
A. 2—2- B. H3— C. —S2- D. 33+—32
B
23. , C6H5, a . A 0.10 ·1 a 5.43. ? ?
C6H5 + H23 + C6H5
[H3] = [C6H5] = 10-5.43 =3.71×10-6 (·1)
[C6H5] = 0.10 - 3.71×10-6≈ 0.10 (·1)
α= [H3]/ =3.71×10-6/ 0.10 =3.71×10-5
24. , C17H193, a , 7.9×10-7. 0.010 ·1 ?
· = 7.9×10-7×0.100> 20, /0.015/(7.9×10-7) >500,
= 8.89×10-5 (·1)
4.05 14.00-4.05=9.95
25. ’s 4.20, [H3], [] :
(1) a 0.10 ·1 0.20 ·1 ;
(2) a 0.10 ·1 0.20 ·1 .
(1) + H23 +
/ ·1 0.10 0 0.20
/ ·1 0.10-[H3]≈0.10 [H3] 0.20+[H3]≈0.20
[H3][]/[]= 10-4.20 = 6.31×10-5
[H3]·[]/[]=(6.31×10-5×0.10/0.20) ·1
=3.16×10-5 ·1
=4.50 [] = 0.20 ·1
(2) + H2O H3 +
/ ·1 0.10 0.20 0
/ ·1 0.10-[ ]≈0.10 []+0.20≈0.20 []
[H3][] / []=
[] ·[] / [H3] = 6.31×10-5×0.10/0.20 =3.16×10-5 (·1)
[H3] = 0.20 ·1 =0.70
第四章 缓冲溶液
1. 什么是缓冲溶液? 什么是缓冲容量? 决定缓冲溶液和缓冲容量的主要因素各有哪些?
答:能够抵抗外来的少量强酸或强碱或稍加稀释,而保持基本不变的溶液称为缓冲溶液。
缓冲容量是缓冲能力大小的量度,定义为:单位体积的缓冲溶液改变1时(D1),所需加入的一元强酸或强碱的物质的量。
决定缓冲溶液的主要因素是 和缓冲比。
决定缓冲容量的主要因素是总浓度和缓冲比。
2. 试以2424缓冲溶液为例,说明为何加少量的强酸或强碱时其溶液的值基本保持不变。
答:2424缓冲溶液由浓度较大的H24-和42-组成,有同离子效应,溶液处于质子传递平衡中
H24- + H2423
2 4422
其中42-是抗酸成分,当加入少量强酸时,42-与H3 结合成H24-而使平衡左移,[42-]略为减少,[H24-]略有增加,溶液的H3 浓度无显著的增加。H24-是抗碱成分,当加入少量强碱时,与溶液的H3生成H2O,平衡右移,H24-进一步解离,提供更多的H3。达到新的平衡时,[H24-]略为减少,[42-]略有增加,溶液的H3 浓度无显著的减少。
3. 已知下列弱酸,试求与配制的缓冲溶液的缓冲范围。
(1)硼酸(H33)的9.27; (2)丙酸(32)的4.87;
(3)磷酸二氢钠(24)的7.21; (4)甲酸()3.75。
答:缓冲溶液的缓冲范围为±1,据此算出各缓冲系的缓冲范围。
(1)8.27~10.27;(2)3.87~5.87;(3)6.21~8.21;(4)2.75~4.75。
4. 0.20 ·1 3 和 0.10 ·1 4组成的缓冲溶液的为多少? 已知 = 4.75。
解: 14.0014.00-4.75=9.25
9.25 + 9.55
5. 计算下列3和4组成的不同的缓冲溶液的[3]/[4+]缓冲比。已知 4.75。(1) = 9.00;(1) = 8.80;(3) = 10.00;(4) = 9.60。
解:14.0014.00 - 4.7=9.25。缓冲比的计算可利用方程式
(1) = 9.00;[3]/[4+] = 0.56;(2) = 8.80;[3]/[4+] = 0.35;
(3) = 10.00;[3]/[4+] = 5.6;(4) = 9.60;[3]/[4+] = 2.2。
6. 一个由 0.25 ·1 3 和 0.32 ·1 K23组成的缓冲溶液,H23是二元酸,1= 4.47´10-7;2= 4.68´10-11。
(1)哪一个对于这个缓冲溶液是更重要?
(2)这个缓冲溶液的为多少?
解:组成缓冲溶液的缓冲对为3 和 K23,其中共轭酸为3-;共轭碱为32-。
(1)计算缓冲溶液的方程式:
=
式中为共轭酸的酸常数,所以2 = 4.68´10-11对于这个缓冲溶液更重要。
(2) =2(H23) +
(4.7´10-11) + 10.44
7. 用0.055 ·124和0.055 ·124两种溶液配成近似值为7.40的缓冲溶液1 000 ,问需取上述溶液各多少毫升?(H24-) = 7.21
解:相同浓度共轭酸、碱组成缓冲溶液的配制,缓冲溶液值的计算可利用方程式
= +
7.40 = 7.21 +
=1.55
V(H24- ) + V(42-)=1 000
V(H24- )=392
V(42-)=608
8. 阿司匹林(乙酰水杨酸,以表示)以游离酸(未解离的)形式从胃中吸收,若病人服用解酸药,调整胃容物的为2.95,然后口服阿司匹林0.65g。假设阿司匹林立即溶解,且胃容物的不变,问病人可以从胃中立即吸收的阿司匹林为多少克(乙酰水杨酸的180.2、3.50)?
解: + 3.50 + 2.95
=0.28
又n() + n() 0.0036 (),所以
n() = 0.0028
被吸收的阿司匹林的质量0.0028 ×180.2 g·1=0.50 (g)。
9. 配制7.40的缓冲溶液1 500 。
(1)今有缓冲系33、2424、43,问选用何种缓冲系最好?
(2)如选用的缓冲系的总浓度为0.200 ·1,需要固体共轭酸和固体共轭碱物质的量为多少(假设不考虑体积的变化)?
解:(1)由于(H24-)=7.21,更接近所需缓冲溶液的,在相同总浓度下缓冲容量最大,所以选择2424缓冲系。
(2) (H24-) +
7.40 = 7.21 +
=1.55
n总 = 0.200×1.5 = 0.30 ()
= 0.182 ,= 0.118
10. 溶解有4和 3 的溶液中3 的浓度为0.500 · 1,并且溶液的 是 8.95,(4+) = 9.25。
(1)计算4+的平衡浓度;
(2)当4.00g的 (s)被加入到1.00 L的此溶液后(忽略体积的变化),为多少?
解:(1)计算可利用方程式
8.95=9.25 +
[4+]=1.0 (·1)
(2)4.00g 的 (s)的物质的量 0.100 。
+
= 9.25 +
= 9.07
11. 单纯性酸碱失衡主要靠血气分析诊断,根据的变化可判断酸中毒还是碱中毒。临床检验测得三人血浆中3-和溶解的2的浓度如下
(1)[3-]=24.0 ·1、[2()]=1.20 ·1;
(2)[3-]=21.6 ·1、[2()]=1.34 ·1;
(3)[3-]=56.0 ·1、[2()]=1.40 ·1。
试计算三人血浆的,并判断何人属正常,何人属酸中毒(<7.35),何人属碱中毒(>7.45)。1,[2()]=6.10(37℃)
解: 2()是共轭酸;3-是共轭碱。
1́[2()] +
=6.10 +
(1)6.10 + = 7.40,正常;
(2)6.10 + 7.31<7.35,酸中毒;
(3) 6.10 + 7.70>7.45,碱中毒。
12. 由184 0.442 ·1 和 0.500L 0.400 ·1 混合形成的缓冲溶液,已知() = 4.76,问
(1)此缓冲溶液的为多少?
(2)多少质量固体加到 0.500 L此缓冲溶液可以使 改变0.15 (D = 0.15)?
解:(1)此缓冲溶液的 计算可利用方程式
+
4.76 + 4.92
(2)[] 0.173 ( · 1)
[] 0.119 ( · 1)
加入后缓冲溶液
+
4.92 + 0.15 = 4.76 +
= 2.04
n() = 0.0115 ()
m (固体) = 0.64 (g)
13. 柠檬酸(缩写为H3)及其盐为一种多元酸缓冲系,常用于配制供培养细菌用的缓冲溶液。如用1 000 的0.200 ·1柠檬酸,须加入多少质量的固体,才能配成为5.00的缓冲溶液? (已知柠檬酸的1=3.13,2=4.76,3=6.40)
解:由于2更接近所需的缓冲溶液的,所以应该选择H2和H22-缓冲系,而H2和2-是H3与反应生成
H3 + = H2 2O
第一步反应需要物质的量为n1,则
n1 = n (H3) = 0.200 ·1 × 1.00 L = 0.200 ()
生成的H2物质的量也相等
n(H2)=0.200
设第二步反应所需物质的量为n2 ,则
H2 + = 2- + H2O
0.2002 n22 n2
2 +
5.00 = 4.76 +
=1.74
n2 = 0.127 ()
n() = n1 + n2 = 0.200 +0.127 =0.327
m () = n()· = 0.327× 40.0= 13.1 (g)
14. 今欲配制37℃时近似为7.40的缓冲溶液,试求在和·浓度均为0.050 ·1,总体积为1.0 L的溶液中,需加0.10 ·1 多少体积?在此溶液中需加入多少固体才能配成与渗透浓度为300 ·1等渗的溶液?(已知·在37℃时的7.85;忽略离子强度的影响)。
解:根据方程式
(1)设需加0.10 ·1的体积为V(),则
7.40=7.85 +
=0
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