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1试题库试题库刘春英刘春英 王淑涛王淑涛 罗立文罗立文 选编选编2目目 录录第 1 章 物质及其变化的一些基本定律1.1 典型试题及解析1.2 试题1.3 参考答案第 2 章 化学反应的方向和限度2.1 典型试题及解析2.2 试题2.3 参考答案第 3 章 电解质溶液3.1 典型试题及解析3.2 试题3.3 参考答案第 4 章 氧化还原反应和电化学4.1 典型试题及解析4.2 试题4.3 参考答案第 5 章 原子结构和周期系5.1 典型试题及解析5.2 试题5.3 参考答案第 6 章 分子结构和晶体结构6.1 典型试题及解析6.2 试题6.3 参考答案第 7 章 配位化合物7.1 典型试题及解析7.2 试题7.3 参考答案第 8 章 无机化合物8.1 典型试题及解析8.2 试题8.3 参考答案第 9 章 化学与环境9.1 典型试题及解析9.2 试题9.3 参考答案第 10 章 化学与材料10.1 典型试题及解析10.2 试题10.3 参考答案第 11 章 化学与能源311.1 典型试题及解析11.2 试题11.3 参考答案第 12 章 化学与生活12.1 典型试题及解析12.2 试题12.3 参考答案第 13 章 化学与生命13.1 典型试题及解析13.2 试题13.3 参考答案综合性试题(一)综合性试题(二)综合性试题(三)综合性试题(四)综合性试题五)综合性试题(六)第第 1 章章 物质及其变化的一些基本定律物质及其变化的一些基本定律1.1 典型试题及解析典型试题及解析例例 1-1.判断下列说法是否正确，并说明理由。(1)对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的。(2)反应的速率常数大，反应速率一定高。解：解：(1)这种说法不对。热力学能的绝对值是难以确定的。(2)这种说法不对。速率不仅与速率常数有关，还与浓度、压力条件有关。例例 1-2.298K 时，在恒容量热计中测得 1.00 molC6H6（l）完全燃烧生成 H2O(l)和 CO2(g)时，放热 3263.9 kJ。计算恒压下 1.00 molC6H6（l）完全燃烧时的反应热效应。解解：C6H6(l)+O2(g)3H2O(l)+6CO2(g)215Qv =3263.9 kJ，且 QP=QV+nRTQP=3263.9+（6-）8.314298103=3267.6 kJ215QP=3267.6 kJmol1例例 1-3.查表计算下列反应的标准摩尔焓变：mr HC6H6(l)+O2(g)H2O(l)+CO2(g)恒 T、V4(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=3CO2(g)+2Fe(s)(2)2NO2(s)=2NO(g)+O2(g)解：解：(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=3CO2(g)+2Fe(s)824.4 110.525 393.509 01mfmolkJ/H=(i)(生成物)(i)(反应物)mr Hmf Hmf H =3(393.509)+20 824.4+3(110.525)=24.552 kJmol1(2)2NO2(s)=2NO(g)+O2(g)33.18 90.25 01mfmolkJ/H=(i)(生成物)(i)(反应物)=290.25+0 233.18=114.14 kJmol1mr Hmf Hmf H例例 1-4.试举例说明质量作用定律只适用于基元反应的理由。解：解：质量作用定律的内容是：基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的连乘积成正比。许多化学反应不是基元反应，而是由两个或多个基元步骤完成的复杂反应。对于复杂反应，其反应的速率方程只有通过实验来确定。例如，反应：2H2+2NO 2H2O+N2其速率方程为=kc(H2)c2(NO)，而不是=kc2(H2)c2(NO)。由此可见，质量作用定律只适用于基元反应。例例 1-5.简要解释：(1)反应物间所有的碰撞并不是全部有效的。(2)A(g)+B(g)C(g)，总反应并不一定都是二级反应。(3)在反应机理中，最慢的一步反应决定总反应的速率。解：解：(1)由于某些参加碰撞的分子所具有的能量小于活化能，有些分子在碰撞时的取向不合适，所以所有碰撞不可能全有效。(2)大多数化学反应不是基元反应，其反应历程复杂。对于复杂反应，反应级数不是由反应方程式而是由实际的反应机理来确定。通常反应级数由实验测定。(3)快的反应能迅速供给慢反应所需的反应物或很快消耗慢反应的产物。所以总的反应速率为最慢的一步制约。1.2 试题试题一.填空题1.当体系的状态被改变时，状态函数的变化只决定于 ，而与 无关。2.已知反应 2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，=483.6 kJmol1，mr H则(H2O，g)=kJmol1。mfH3.等温等压条件下，只做体积功的反应，QP=，而恒容反应时，QV=。4.某反应 A+2B=C+D 为基元反应，其反应速率表达式是 ，反应级数是 。55.根据阿仑尼乌斯公式，随温度的升高，其速率常数 k 将 ；对不同反应，其活化能越大，速率常数 k 将 。二.判断题1.化学热力学中，标准状态条件是指压力为 101.325 kPa，温度为 298.15 K。()2.系统的状态函数之一发生变化，系统的状态不一定变化。()3.反应的焓变和反应热是同一概念。()4.某反应 2A+B=A2B，其反应速率表达式是=kcx(A)cy(B)，反应级数是 x+y。()5.反应 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，已知某温度下反应速率(NH3)=0.2 moldm3h1，则(H2)=0.2 moldm3h1。()6.由 Arrhenius 公式可知，加快反应速率的唯一方法是升高反应温度。()7.反应 A+B C，若是基元反应，该反应只能是二级反应。()三.选择题1.如果系统经过一系列变化，最后又变到初始状态，则系统的()。(A)Q=0，W=0，U=0，H=0 (B)Q 0，W 0，U=0，H=Q(C)Q=|W|，U=Q W，H=0 (D)Q|W|，U=Q W，H=0 2.升高温度能提高反应速率的主要原因是()。(A)增加了活化分子百分数 (B)降低了反应的活化能(C)增加了反应物分子间的碰撞频率 (D)增大了平衡常数3.对于理想气体的内能有下述四种理解：(1)状态一定，内能也一定；(2)对应于某一状态的内能是可以直接测定的；(3)对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值；(4)状态改变时，内能一定跟着改变。其中正确的是：()(A)(1)，(2)(B)(3)，(4)(C)(2)，(4)(D)(1)，(3)四.计算题1.已知反应：CO(g)+O2(g)=CO2(g)。在 298K，U =282.0 kJ，求此反应的标准21摩尔焓变。mr H2.丁酮二酸在水溶液中分解成丙酮和二氧化碳的反应，其分解反应速率常数在 298 K 时为 1.08104 s1，在 333 K 时为 5.48102 s1，试求该分解反应的活化能。五.综合分析题1.一般情况下，升高温度反应速度加快了，为什么？试用阿伦尼乌斯公式说明。2.温度不变时，给反应加入正催化剂，为什么反应速度加快了，试用阿伦尼乌斯公式说明。3.简述在合成氨生产中：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，rH=92.4 kJmol1，工业上采用温度控制在 673773 K，而不是更低些，压力控制在 30390 kPa 而不是更高？1.31.3 参考答案参考答案一.填空题1.体系的始态和终态，变化途径。2.-241.8。3.H，U。4.=k c(A)c2(B)，3。5.增大，越小。6二.判断题1.2.3.4.5.6.7.三.选择题1.C 2.A 3.D四.计算题(略)1.283.2 kJmol1。2.Ea=97.6 kJmol1。五.综合分析题1.答：阿累尼乌斯公式为 k=Aexp(Ea/RT)，对给定反应 A、Ea是定数，温度升高使exp(Ea/RT)变大，即 k 变大。在其它条件不变时，反应速度完全由速度常数 k 决定，所以 k 增大必然使增大。2.答：温度不变时，给反应加入正催化剂，作用是降低反应的活化能。根据 k=Aexp(Ea/RT)，Ea的降低，使 exp(Ea/RT)增大，A 为常数，则 k 增大。在其它条件一定时，k 与成正比，所以活化能的降低必然导至反应速度的加快。3.答：对于此反应，低温有利于提高反应物的转化率，但低温反应速度慢，使设备利用率低，单位时间合成氨量少，为使其有较高的转化率和较快的反应速度，单位时间内合成较多的氨，常以催化剂的活性温度为该反应的控制温度。高压对合成氨有利，但压力过高对设备要求高，运转费高，因此，压力不宜过高，为了得到更多的氨，常用加压、冷却合成气的方法，以分离氨，使平衡右移。第第 2 章章 化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度2.1 典型试题及解析典型试题及解析例例 2-1.判断下列说法是否正确，并说明理由。(1)放热反应是自发的。(2)纯单质的、皆为零。f Hf GS(3)反应的 rG 0，该反应是不能自发进行的。(4)如反应的 rH 和 rS 皆为正值，室温下 rG 也必为正值。(5)冰在室温下自动融化成水，是熵增起了重要作用的结果。解：解：(1)这种说法不对。放热反应即 rH 0 的反应，大多数放热反应是自发的，但不能用 rH 0 作为判断反应自发的一般标准。因为在等温、等压条件下，决定化学反应方向的是 rG，rG 0 该反应不能自发进行。判断某一反应能否自发进行，一般用 rG。而=+2.303RTlgQ，当 0 时，不一定大于零，所以该说法不对。Grr Gr GGr(4)这种说法不对。根据吉布斯公式 rG=rHTrS，若 rH 0，rS 0，当温度降低时，rG 增大，但不一定是正值，在低温下可能为正值。(5)这种说法正确。冰在室温下自动融化成水，是一个吸热过程，但由于且 G 0，说明mr G该反应在标态、298 K 时热力学上不可能进行，而逆反应(即 AlCl3燃烧的反应)是可自发进行的。(2)Al2O3(s)+3Cl2(g)+3C(s)2AlCl3(s)+3CO(g)1582.4 0 0 628.8 137.151mfmolkJ/G最简捷的计算方法是直接用进行计算，将为零的两项略去。mf Gmf G=2+3-mrGmfG)s,AlCl(3mfG)g,CO(mfG)s,OAl(32 =2(628.8)+3(137.15)(1582.4)=86.65 kJmol1该反应的标准吉布斯函数变 0，在标态、298K 下可自发进行。mr G例例 2-5.煤燃烧时含硫的杂质转化为 SO2和 SO3，造成对大气的污染。试用热力学数据说明可以用 CaO 吸收 SO3，以消除烟道废气的污染。解：解：298K 时 CaO(s)+SO3(g)CaSO4(s)635.09 395.7 1434.11mfmolkJ/H 39.75 256.6 10711mmolKJ/S=2 mr H)s,CaSO(4mfH)s,CaO(mfH)g,SO(3mfH =1434.1(635.09)(395.7)=403.31 kJmol1=107 39.75256.6=189.35 JK1mol1mr S)s,CaSO(4mS)s,CaO(mS)g,SO(3mS 298K 时 =T=403.31103298(189.35)=346.88 kJmol1mr GmrHmrS9 0，所以 298K 时不能用 CO 还原 Al2O3。mr G=3(393.5)+0(1675.7)3(110.5)=826.7 kJmol1mr H=3213.7+228.3350.92 3197.6=54.04 kJmol1mr S=T 0，则反应向逆向进行。mr G(2)由=+2.303RTlgQmr Gmr G=100.97+2.3038.31410-3298lg325.101/80)325.101/0.3(2=84.1 kJmol10，反应仍向逆方向进行。mr G例例 2-10.已知在 1362 K 时下列化学反应的焓变和平衡常数：(1)H2(g)+1/2S2(g)H2S(g)=21 kJmol1，=0.801r H1K11(2)3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)=207 kJmol1，=1.81042r H2K计算：(3)4H2(g)+2SO2(g)4H2O(g)+S2(g)，在 1362K 时的和。3r H3K解解：由(3)式=(2)式2(1)式2 得：=2 2=(207)2 (21)2=372 kJmol13r H2r H1r H =()2/()2=(1.8104)2/0.82=5.061083K2K1K例例 2-11.已知 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在 1062 K 时的平衡常数 K=0.955。如在该温度下，某一容器中含有 SO2、O2和 SO3三种气体，其分压分别为 30.4 kPa、60.8 kPa 和25.33 kPa，试判断反应进行的方向。如果只将 SO3的分压减至 3 kPa，反应方向有何变化。分析分析 当 Q K，K，0，反应逆向自发。mr Gmr G解：解：(1)955.016.1325.1018.60325.1014.30325.10133.25)O()SO()SO(22222231KppppppQ 所以反应逆向进行。(2)955.00162.0325.1018.60325.1014.30325.1013)O()SO()SO(22222232KppppppQ 所以反应正向进行。例例 2-12.反应 PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)在 523 K 和 1.01325105 Pa 下达平衡时，其分解百分率为 80%，求该条件下反应的平衡常数 Kp。解：解：设开始时 PCl5为 1 mol PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)起始时物质的量/mol 1 0 0平衡时物质的量/mol 1180%0.8 0.8则平衡时总物质的量为 1.8 mol，由平衡常数 Kp表达式得：55231080.11013251.80.2101325)1.80.8(101325)1.80.8()(PCl)(Cl)(PClpppKp例例 2-13.苯甲醇脱氢可用来生产香料苯甲醛。反应：C6H5CH2OH(g)C6H5CHO(g)+H2(g)，523 K 时，558.0K(1)假若将 1.20 g 苯甲醇放在 2.00 L 容器中并加热至 523 K，当平衡时苯甲醛的分压是多少？(2)平衡时苯甲醇的分解率是多少？解：解：(1)M(C6H5CH2OH)=108.1412kPa1.2400.214.108523314.820.1)OHCHHC(2560MVmRTpC6H5CH2OH(g)C6H5CHO(g)+H2(g)平衡时 p/kPa 24.1x x x588.0325.101/)1.24()325.101/(2 xxx=18.2p(C6H5CHO)=18.2 kPa(2)苯甲醇的分解率%5.75%1001.242.182.2 试题试题一.填空题1.用热力学函数符号表示下列状态的热力学特征：在恒温恒压条件下，放热反应的 小于零；标准状态，298.15 K 时，稳定单质的 和 等于零；在 0 K 时，纯净完美晶体的 等于零；自发进行的反应的 小于零。2.高温下能自发进行，而低温下非自发进行的反应，通常是 H 0，S 0 的反应。3.H2(g)+I2(g)2HI(g)，=50.3(713K)，某状态下，p(H2)=p(I2)=5.379105 KPa，p(HI)=62.59105 Pa，则自发进行的方向是 ，原因是 。4.下列反应处于平衡状态：X(g)+Y(g)4Z(g)H=45 kJmol1，当同时升高温度加入正催化剂时，正反应速度将 ，化学平衡将 。5.反应 NO2(g)+NO(g)N2O3(g)，H 0，故要寻找适合的催化剂将反应的活化能降低，使反应向正向进行。()133.稳定单质在 298 K 时的标准摩尔生成焓和标准摩尔熵均为零。()4.可逆吸热反应的平衡常数随温度升高而增大；可逆放热反应的平衡常数随温度升高而减小。()5.只要温度不变，可逆反应反应物的平衡转化率也不变。()6.C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)是熵增反应。()7.反应 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)，(298K)=15.2 Jmol1K1，mrS则(500K)15.2 Jmol1K1。()mrS8.催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，但不能改变反应的。()mrG三.选择题1.已知某反应的 0 (C)0 (D)1 mrGmrGmrGmrG2.已知：H2(g)+S(s)H2S(g)1K S(s)+O2(g)SO2(g)2K则反应 H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的标准平衡常数是()。(A)+(B)(C)(D)/1K2K1K2K1K2K1K2K3.某温度时，反应 H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的 K=4102，则反应 HBr(g)=21H2(g)+21Br2(g)的 K等于()。(A)(B)(C)4102 (D)210412104121044.一个气相反应 mA(g)+nB(g)qC(g)，达到平衡时()。(A)=0 (B)Qp=1 mrG(C)Qp=K (D)反应物分压和等于产物分压和 5.将固体 NH4NO3溶于水中，溶液变冷，则该过程的 G、H、S 的符号依次是()。(A)+(B)+(C)+(D)+6.在 100K 时，反应 A(g)+B(g)C(g)+D(g)在密闭容器中达到平衡，若此时在该平衡体系中引入稀有气体，则平衡将()。(A)正向移动 (B)逆向移动 (C)不发生移动 (D)不能确定 7.已知反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，rH=131 kJmol1，为增大水煤气的产率，需采取()。(A)增大压力 (B)升高温度 (C)降低温度 (D)使用催化剂8.在密闭容器中，盛有 NO2气体，在等温下建立下列平衡 2NO2(红棕色)N2O4(无色)，rH 0，rG 0 (B)rH 014(C)rH 0，rG 0 (D)rH 0，rG 011.反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在 853K 达到平衡时的气体分压：SO2为 22.4 kPa，O2为 33.0 kPa，SO3为 46.0 kPa，则此温度下上述反应的平衡常数的数值为（K）。(A)0.0622 (B)0.128 (C)7.81 (D)12.9 12.某反应的标准摩尔 Gibbs 自由能变化在 773 K 时为 1.00 kJmol1，在此温度下反应的平衡常数是()。K (A)1.27 (B)1.17 (C)1.00 (D)0.85613.下列说法中正确的是()。(A)熵总是随着物质聚集状态的变化而增大。(B)熵总是随着温度的升高而减小。(C)熵与温度无关。(D)0K 标准状态时，任何完整晶态物质的熵值都为 0。四.计算题1.反应 PCl5(g)+PCl3(g)Cl2(g)在 298K 时的热力学数据如表所列：PCl5PCl3Cl2/kJmol1mfG374.9287.00/Jmol1K1S364.6311.78223.1试通过计算说明：反应在标准状态时能否自发进行？标准状态下，反应自发进行的温度是多少？标准状态下，600K 时，反应的=？K2.已知反应及热力学数据如下：Ca(OH)2(s)+CO2(g)=CaCO3(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)CO2(g)CaCO3(s)H2O(l)/kJmol1mf G898.5394.41128.8237.1/kJmol1mf H986.1393.51206.9285.8试通过计算说明：标准状态，298 K 时，反应的=？K当温度升高到 353 K 时，的变化率为多少？该变化率说明什么？K3.在 250 时，将 0.70 mol 的 PCl5置于 2.0 dm3的密闭容器内使其达平衡，经测定PCl5的物质的量为 0.20 mol。(1)求该反应 PCl5(g)+PCl3(g)Cl2(g)在 250 达平衡时的 Kc及 PCl5的百分转化率。(2)在温度不变的条件下，在上述平衡体系中再加入 0.20 mol 的 PCl5，使其重新达平衡，求各物质的平衡浓度及 PCl5的百分转化率。4.在 497 时，101.325 kPa 下，某一容器中 2NO2(g)2NO(g)+O2(g)建立平衡，有56%的 NO2离解为 NO 和 O2。(1)求，(2)若要使离解度增加到 80%，平衡时的压力为K多少？五.综合分析题1.根据热力学计算吉布斯函数变为负值的反应，在该条件下，却观察不到明显的反应，为什么？(用碰撞理论说明)。2.温度对反应：mA+nB pC，H，。mf Hmf G3.逆向进行，Q=135.4=50.3 或 rG0。K4.加快，向左移动。5.向右，不，向左，向左。6.基本不变，基本不变，增大，减小，增大，增大。7.25%。二.判断题1.2.3.4.5.6.7.8.三.选择题1.B 2.D 3.B 4.C 5.D 6.C 7.B 8.A 9.B 10.A 11.D 12.D 13.D 四.计算题(略)1.(298K)=37.2 kJmol1 0，不能自发进行；T516K；17.38。mrGK2.6.1721012K 562112mr211051.8)11(R303.2)K298(lgKKTTHKK 平衡常数的变化率为 1056数量级，说明温度升高平衡常数显著增大，平衡向右移动。3.(1)Kc=0.625，Kp=26.8，PCl5的百分转化率1=71.4%。(2)c(PCl3)=c(Cl2)=0.30 moldm3，c(PCl5)=0.15 moldm3，PCl5的百分转化率为2=66.67%。4.(1)=0.354；(2)p=7.85 kPa。K五.综合分析题1.答：热力学计算只是用始态与终态自由能之差进行判断反应能否自发进行。而实际反应却需要一个活化能,活化能越大，活化分子数越少，难于发生有效碰撞，而观察不到有明显的反应发生。2.答：升高温度，可以加快正逆反应的反应速度，平衡将逆向移动。因升高温度使速度常数增大，反应速度则加快。(或从活化分子百分数增大，有效碰撞增多，微观角度说明)。依据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热方向移动。给出反应，逆向吸热，正向放热，所以平衡将逆向移动。3.答：因为催化剂能起到改变反应历程，从而改变反应活化能的作用，所以能影响反应速度，但由于催化剂同时改变正、逆反应的活化能，同等速度的影响正、逆反应速度，而不改变反应的始态和终态，所以不影响化学平衡。4.答：平衡发生移动，标准平衡常数不一定改变。若温度保持不变，反应物浓度或分压等其它条件改变而引起的平衡的移动，此时标准平衡常数不变；但由于温度改变引起平衡移动，此时标准平衡常数改变。16第第 3 章章 电解质溶液电解质溶液3.1 典型试题及解析典型试题及解析例例 3-1.若要比较一些难溶电解质溶解度的大小，是否可以根据难溶电解质溶度积大小直接比较，即：溶度积较大的，溶解度应较大；溶度积较小的，溶解度也较小，为什么？答答:同一类型的难溶电解质可以根据难溶电解质溶度积大小直接比较，否则不能。因为存在着化学计量数的方次问题。例例 3-2.写出下列各种物质的共轭酸。HS H2O S2 Al(OH)(H2O)52+23CO24HPO解解：H2S H3O+HS Al(H2O)63+23HCO42POH例例 3-3.写出下列各种物质的共轭碱。H3PO4 HAc HS HNO3 HClO Al(H2O)63+32COH解解：Ac S2 ClO Zn(OH)(H2O)5+42POH3NO3HCO例例 3-4.要使沉淀溶解，可采用哪些措施？举例说明。答答:措施主要有加酸、加碱、加配合剂(形成配合物)、加氧化剂。例如：Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O Al(OH)3+NaOH=NaAl(OH)4 AgCl+2NH3=Ag(NH3)2Cl3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O+3S例例 3-5.计算下列各溶液的 pH 值：(1)20 cm3 0.10 moldm3 HCl 和 20 cm3 0.10 moldm3 NH3H2O 溶液混合；(2)20 cm3 0.10 moldm3 HCl 和 20 cm3 0.20 moldm3 NH3H2O 溶液混合；(3)20 cm3 0.10 moldm3 NaOH 和 20 cm3 0.20 moldm3 NH4Cl 溶液混合；(4)20 cm3 0.20 moldm3 HAc 和 20 cm3 0.10 moldm3 NaOH 溶液混合；(5)20 cm3 0.10 moldm3 HCl 和 20 cm3 0.20 moldm3 NaAc 溶液混合；(6)20 cm3 0.10 moldm3 NaOH 和 20 cm3 0.10 moldm3 NH4Cl 溶液混合。解：解：(1)HCl 为强酸，NH3为弱碱，两者量皆为 0.1020=2 mmol，故能完全反应，生成 NH4Cl。34dmmol050.020202010.0)NH(c设平衡时，c(H+)=x moldm3+H2O NH3H2O+H+，4NH17平衡浓度/moldm3 0.050 x x x又 1051423w41056.5108.1100.1)OHNH()NH(KKK所以10242341056.5050.0)NH()H()OHNH()NH(xxcccK解得 x=5.310-6 moldm3pH=lgc(H+)=lg(5.3106)=5.28(2)HCl 物质的量 0.1020=2 mmol 强酸，NH3H2O 物质的量 0.2020=4 mmol 强碱，两者溶液混合后，部分中和，得一缓冲溶液：33dmmol050.020202010.02020.0)NH(c34dmmol050.020202010.0)NH(cNH3H2O 的解离平衡为：NH3H2O+OH，4NHpH=14pOH 26.9050.0050.0lg)108.1lg(14)NH()NH(lg)OHNH(p1454323bccK(3)NaOH 为强碱，其物质的量为 0.1020=2 mmol，NH4Cl 为弱碱强酸盐，其物质的量为 0.2020=4 mmol，两溶液混合后：+OH NH3H2O4NH 反应后，生成 NH3H2O 的浓度为：323dmmol050.020202010.0)OHNH(c 剩余的浓度为：4NH 34dmmol050.020202010.02020.0)NH(c即 c(NH3H2O)=c()，得到一缓冲溶液，由(2)中计算知 pH=9.264NH (4)混合后，HAc 部分可被 NaOH 中和，剩余 HAc 的浓度为：3dmmol050.020202010.02020.0)HAc(c 生成的 NaAc 浓度：3dmmol050.020202010.0)(Ac(NaAc)cc 故混合后变成了一缓冲溶液：HAc Ac +H+18平衡浓度/moldm3 0.050 x 0.050+x x 74.4050.0050.0lg)108.1lg()Ac()HAc(lg)HAc(ppH5accK(5)NaAc 的量大于 HCl 的量，混合后，生成 HAc 的浓度为：3dmmol050.020202010.0)HAc(c 剩余 NaAc 的浓度为：3dmmol050.020202010.02020.0)Ac(c根据(4)小题计算知 pH=4.74(6)NaOH 的量等于 NH4Cl 的量，两溶液混合后完全发生中和反应，生成 NH3H2O 的浓度为：323dmmol050.020202010.0)OHNH(c所以 342323bdmmol1049.9)OHNH()OHNH()OH(cKcpH=14 pOH=14+lg(9.49104)=10.98例例 3-6.判断下列反应的方向(用箭头表示，未注明者为标准条件)，并通过计算说明理由。(1)BaSO4(s)+(0.1 moldm3)()BaCO3(s)+(0.01 moldm3)23CO24SO已知：(BaSO4)=1.11010，(BaCO3)=5.1109spKspK(2)Mg(OH)2(s)+2()Mg2+(0.01 moldm3)+2NH3H2O(0.1 moldm3)4NH已知：(NH3H2O)=1.8105，(Mg(OH)2)=1.81011bKspK解解：(1)BaSO4(s)Ba2+，(BaSO4)，24SOspKBaCO3(s)Ba2+，(BaCO3)，23COspK反应式即 BaSO4(s)+BaCO3(s)+，23CO24SOKKQK1.01.001.00216.0101.5101.1910所以反应向左进行。(2)Mg(OH)2(s)Mg2+2OH，(Mg(OH)2)，spK2NH3H2O 2+2OH，(NH3H2O)，4NHbK反应式即 Mg(OH)2(s)+2Mg2+2NH3H2O，4NHK19KQKKK4225112bsp100.111.001.0056.0)108.1(108.1)(所以反应向右进行。例例 3-7.在含有 Mn2+、Pb2+各 0.010 moldm3溶液中通入 H2S 达饱和(H2S 浓度为 0.10 moldm3)，问溶液的 c(H+)应控制在何值时，可使 Mn2+与 Pb2+分离？已知：(MnS)=1.41015，(PbS)=3.41028，spKspK(H2S)=1.1107，(H2S)=1.01014。1K2K解解：Pb2+完全沉淀时(即 c(Pb2+)1.0105 moldm3)，溶液中 c(S2)至少要达到：3235282sp-2dmmol104.3100.1104.3)Pb()PbS()(ScKc此时 c(H+)为：323212221dmmol8.1104.310.0101.1)(SS)(H)(HccKKc即 c(H+)1.8 moldm3时 PbS 沉淀完全。Mn2+不形成 MnS 沉淀时溶液中最大的 c(S2)为：313152sp-2dmmol104.1010.0104.1)Mn()MnS()(ScKc此时 c(H+)为：3513212221dmmol108.2104.110.0101.1)(SS)(H)(HccKKc 把 c(H+)控制在 1.8 moldm32.8105 moldm3之间或 pH 控制在小于 4.55，通 H2S 达饱和，就可分离 Pb2+和 Mn2+。例例 3-8.一溶液含有 Fe2+和 Fe3+，它们的浓度都是 0.050 moldm3，如果要求 Fe3+离子沉淀完全而 Fe2+离子不生成沉淀，须控制 pH 值为多少？已知：，393sp1079.2)OH(Fe(K。172sp1087.4)OH(Fe(K解解：3125393433sp3dmmol105.61011079.2)()Fe()OH(Fe()OH(ccKcpHmin=14pOH=14lg(6.51012)=2.81pH=2.81，这是 Fe3+离子沉淀完全时的最低 pH。若使 Fe2+不沉淀，溶液的 pH 值不能高于 Fe2+开始沉淀时的 pH。即3817433spdmmol101.3050.01087.4)()Cr()OH(Cr()OH(ccKcpHmax=14lg(3.110-8)=6.49所以若要分离 Fe2+和 Fe3+，溶液的 pH 须控制在 2.816.49 之间。20例例 3-9.将 50 cm3含 0.95 g MgCl2的溶液与等体积的 1.80 moldm3氨水混合，问在所得的溶液中应加入多少克固体 NH4Cl 才可防止 Mg(OH)2沉淀生成？已知：(NH3H2O)=1.8105，Mg(OH)2的=5.611012bKspK解解：Mg(OH)2的解离平衡为：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq)，MgCl2的摩尔质量为 95.21gmol1，混合后总体积为 100 cm3，则3312dmmol10.0dm100.0molg21.95g95.0)Mg(c323dmmol90.0100.0050.080.1)OHNH(c要使 Mg(OH)2沉淀生成，所需的 c(OH)为：361222spdmmol105.710.01061.5)Mg()OH(Mg()OH(cKcNH3H2O 的解离平衡为：NH3H2O+OH，4NH523423108.1)OHNH()OH()NH()OHNH(cccK3654dmmol2.2105.790.01080.1)NH(c为防止 Mg(OH)2沉淀生成应加入固体 NH4Cl 的质量为：M=2.20.10053.49=11.8 g例例 3-10.Ag2CrO4分别用 Na2SO4和 NaCl 溶液处理，是否会出现沉淀转化现象，为什么？10sp542sp1242sp1077.1)AgCl(1020.1)SOAg(1012.1)CrOAg(KKK,已知：分析分析 沉淀转化是有条件的，一般来说，由一种难溶电解质转化为另一种更难溶电解质是比较容易的，反之则比较困难，甚至不可能转化。转化的可能程度可以用反应平衡常数的数值来衡量。常利用转化平衡式和难溶电解质的溶度积常数来计算它的平衡常数。解：解：(1)沉淀转化反应为：Ag2CrO4(s)+Ag2SO4(s)+24SO24CrO 851242sp42sp1033.91020.11012.1)CrOAg()CrOAg(KKK沉淀转化反应 K很小，反应向右趋势很小，故 Ag2CrO4不能转化为 Ag2SO4。(2)沉淀转化反应为：Ag2CrO4(s)+2Cl 2AgCl(s)+24CrO7210122sp42sp1057.3)1077.1(1012.1)AgCl()CrOAg(KKK沉淀转化反应 K很大，反应向右趋势相应较大，故 Ag2CrO4能转化为 AgCl。213.2 试题试题一.填空题1.根据酸碱质子理论，下列分子或离子中：H2O、OH、HS、HCl、NH3、S2，为酸的是 ，为碱的是 24HPO，为两性物质的是 。2.缓冲溶液的 pH 值首先决定于 和 的大小，其次才与 有关。缓冲溶液的缓冲容量一般表示为 和 。当 时，缓冲溶液具有最大的缓冲容量。若在一定的范围内稀释缓冲溶液，则 无变化。3.一元弱酸 HCN 溶液，加水稀释，HCN 的解离度将 ，溶液的 c(H+)将 ，HCN 的解离常数将 。4.将 0.1 moldm3 NH3H2O 中，加入少量 NH4Ac 固体，NH3H2O 的解离度将 ，pH 值将 ，这种现象称为 。5.在酸碱质子理论中，是质子的给予体，是质子的接受体。这种共扼酸碱对，是相互依存，相互转化的关系，称为 。共扼酸的酸性越强，其共扼碱的碱性 ，其电离常数和的乘积为 。aKbK6.在相同浓度的 Cl和的混合溶液中逐滴加入 AgNO3溶液，先生成 色沉24CrO淀，后生成 色沉淀，这种现象叫做 。已知：(AgCl)=1.56 1010，(Ag2CrO4)=9.0 1012。spKspK7.在 色的 Ag2CrO4沉淀中加入一定量的 NaCl 溶液，沉淀的颜色变为 色，反应的离子方程式为 ，这种现象称为 。8.按照酸碱质子理论，Fe(H2O)5(OH)2+的共轭酸是 ，共轭碱是 。9.现有 BaSO4多相平衡体系，加入 BaCl2溶液，由于 效应，溶解度将会 。10.在 AgCl 的饱和溶液中加入 KNO3，则 AgCl 的溶解度会 ，这种现象称为 。11.根据溶度积规则，使难溶电解质沉淀溶解的原则是 ，常用的方法有 、等。二.判断题1.二元弱酸的负二价离子的浓度近似等于。()a2K2.0.10 dm3 1.0 moldm3的 NaOH 溶液，与 0.10 dm3 2.0 moldm3的 NH4Cl 溶液混合即可作为缓冲溶液。()3.在 HAcAc共轭酸碱对中 HAc 是弱酸，Ac是强碱。()4.PbI2和 CaCO3的溶度积均近似为 109，从而可知在它们的饱和溶液中，前