兰州交通大学：《工程化学》课程教学资源（试卷习题）第3章 溶液与离子平衡（含参考答案）

工程化学习题（第三章） 选择题 1弱酸性水溶液中的氢离子浓度可表示为(） A 14-POH B Kw/POH C10P0H-14 D 1014-POH 2.某二元弱酸H2A的K-6×103,Ke=8×1014若某浓度为0.05mo/L则浓液中的A2约为 A6×10mol/LB8×10-14molL C3x10*mol/L D4x10-mol/n 3.将0.1molL下列溶液加水（稀释）1倍后，p变化最小的是（) A HCI B H:SO C HNO3 D HAc 4.在0.1moL氨水中加入等体积的Q.1moL下列溶液后，使混合溶液的p最大则应加入 A HCI CHNO DHAc 5.在HAc-NaAc组成的缓冲溶液中，若C(HAc)-C(Ac),则该缓冲溶液抵抗酸或碱的能力为 A抗酸能力>抗碱能力B.抗酸能力<抗碱能力C抗酸碱能力相同D.无法判断 6.下列离子中碱性最强的是（) BAC CNO2 DNH 7。不是共轭酸碱对的一组物质是( ANH、NH B NaOH、Na CHS、-S2-DHO、OH 8.HAsO4的共轭碱是() A H:AsO B.HAsO2 C.AsO D.H2AsO: 9.下列物质中，既是质子酸，又是质子碱的是( A OH- B NH D PO 1O.已知相同浓度的盐NaA、NaB、NaC、NaD的水溶液p依次增大，则相同浓度下的下 列稀酸中电离度最大的是(） A HD B HB C HC D HA :,填空颗 1.将下列物质按碱性由强至弱排列为 HPO,、HsO、OF、HAc、O NM、HPO, 2.下列溶液中各物质的浓度均为0.1mo1/L,则按P1由大到小排列的次序： ①N,C1和NL.L0混合溶液 ②NaAc和Ac混合溶液 ③HAe ④NH.H0⑤HC1@NaOH 1.在0.1mol几NH.0溶液中加入NH.C1固体，则NH0的浓度 ，电离度 p将 电离常数 4.已知盐酸和醋酸(Ka°1.8×10)的浓度均为2m01/L,两溶液的P严分别为和 若两种酸等体积混合后，溶液的为 5.对于平衡反应A+E=A+EK=1×10,根据酸碱质子理论，反应中的强酸为 强碱为 6.根据酸碱质子理论，[Fe(HO),(O州]，的共轭酸是，共轭碱是_：HNO,的共 轭酸是 NH的共轭碱是 :第三章选择和填空题答案 选择题 1.C2.B3.D4.D5.B6.A7.B8.B9.A10.D

工程化学习题（第三章） 一．选择题 1.弱酸性水溶液中的氢离子浓度可表示为（ ） A 14-P OH B KW/POH C 10POH-14 D 1014-POH 2.某二元弱酸 H2A 的 Ka1=6×10-8 ,Ka2=8×10-14,若某浓度为 0.05mol/L,则浓液中的 A2-约为 （ ） A 6×10-8 mol/L B 8×10-14 mol/L C 3×10-8 mol/L D 4×10-14 mol/L 3.将 0.1 mol/L 下列溶液加水（稀释）1 倍后，P H 变化最小的是（ ） A HCl B H2SO4 C HNO3 D HAc 4.在 0.1 mol/L 氨水中加入等体积的 0.1 mol/L 下列溶液后，使混合溶液的 P H 最大则应加入 （ ） A HCl B H2SO4 C HNO3 D HAc 5.在 HAc-NaAc 组成的缓冲溶液中，若 C(HAc)>C(Ac- ),则该缓冲溶液抵抗酸或碱的能力为 （ ） A 抗酸能力>抗碱能力 B.抗酸能力<抗碱能力 C.抗酸碱能力相同 D.无法判断 6．下列离子中碱性最强的是（ ） A CN- B AC- C NO2 - D NH4 + 7．不是共轭酸碱对的一组物质是（ ） A NH3、NH2 - B NaOH、Na+ C HS-、S 2- D H2O、OH- 8．H2AsO4 -的共轭碱是（ ） A H3AsO4 B.HAsO4 2- C.AsO4 3- D.H2AsO3 - 9．下列物质中，既是质子酸，又是质子碱的是（ ） A OH- B NH4 + C S 2- D PO4 3- 10．已知相同浓度的盐 NaA、NaB、NaC、NaD 的水溶液 P H 依次增大，则相同浓度下的下 列稀酸中电离度最大的是（ ） A HD B HB C HC D HA 二．填空题 1.将下列物质按碱性由强至弱排列为_______________________H2PO4 -、HSO4 -、OH-、HAc、H2O、 NH3、HPO4 2- 2.下列溶液中各物质的浓度均为 0.1 mol/L，则按 P H 由大到小排列的次序：_______ ①NH4Cl 和 NH3.H2O 混合溶液 ②NaAc 和 HAc 混合溶液 ③HAc ④NH3.H2O ⑤HCl ⑥NaOH 1. 在 0.1 mol/L NH3.H2O 溶液中加入 NH4Cl 固体，则 NH3.H2O 的浓度_________，电离度 _________，P H 将__________，电离常数__________。 4.已知盐酸和醋酸(Ka 1.8×10-5 )的浓度均为 2mol/L，两溶液的 P H 分别为______和_____, 若两种酸等体积混合后，溶液的 P H 为________。 5.对于平衡反应 HA+HE==A- +H2E + K=1×10-2，根据酸碱质子理论，反应中的强酸为 _______，强碱为_________。 6.根据酸碱质子理论，[Fe(H2O)5(OH)]2 +的共轭酸是______，共轭碱是_______；HNO3 的共 轭酸是_______;NH2 -的共轭碱是________。 ∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷第三章选择和填空题答案∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷∷ 选择题 1.C 2.B 3.D 4.D 5.B 6.A 7.B 8.B 9.A 10.D

填空题 L.OH、NH、HPO2、HO、HPO4、HAC、HSOa 26 3增大、变小、变小、不变 4.-0.30、2.22、0.00 5HE+、A 6.Fe(HO6J+、Fc(HO)4(OH]、HNO*、NH 习选解 一胃酸的主要成分是H0e》某成人的时酸p5025C。试计辣其中的e40 和c(OF)和pOH。该人胃酸中的盐酸浓度是多少？ 解 c (H3*)=10-PH mol-L-1 =101.3mol-L-l=0.032mol-L-1 c(OH-)= 1.0×10-4 (H0)0.032 mol-L-1 =3.1×1013mol-L- p0H=14.00-pH=12.50 由于盐酸是强酸，其在水溶液中完全解离。因此，该胃酸中盐酸浓度（即c(H0) 为0.032mol-L。 2.计算25C时0.10 moI-L-'NasPO:溶液的pH。 解：NaPO:时是三元酸HPO,与强碱NaOH经中和反应生成的弱酸强碱盐。PO广是三元弱 碱，这种离子碱的K在化学手册中是查不到的，可根据共轭酸碱常数的关系求得，由附表 三中查得其共轭酸HPO,2-的解离常数K,(HPO4),所以 K 1.0×10 Kw°o-)Ka45X10-m002 PO:3-(aq)+H2O(I)=HPO2-(aq)+H-(aq) 平衡浓度 0.10- x2 K°(P0）=002=0.10-x 因为K1°(P04-)较大，0.10-X≠0.10，必须解一元二次方程，得X=0.037 c(0HH)=0.037mol-L-1 p=14+Hg{c(OF)}=12.57 3.在0.10mol-L的HAc溶液中，加入NHAc晶体，使NH4Ac浓度为0.10 mol-L-。计算 该溶液的pH和HAc的解力度a。 解 NH4Ac (aq)NH'(aq)+Ac-(aq) 浓度/(molL) 0.10 0.10 HAc(aq)+H2O(1)=H3O*(aq)+Ac-(aq) 平衡浓度/(mol-L-I) 0.10-x 0.10+x

填空题 1. OH- 、NH3 、HPO4 2-、H2O、H2PO4 -、HAc、HSO4 - 2. ⑹、⑷、⑴、⑵、⑶、⑸ 3.增大、变小、变小、不变 4.–0.30、2.22、0.00 5.H2E +、A- 6.[Fe(H2O)6] 3+、[Fe(H2O)4(OH)2] + 、H2NO3 +、NH3 三、习题选解 1. 胃酸的主要成分是 HCl (aq), 某成人的胃酸 pH=1.50（25℃）。试计算其中的 c（H3O+） 和 c（OH–）和 pOH。该人胃酸中的盐酸浓度是多少？ 解： c（H3O+）=10–pH mol·L –1 =10–1.5 mol·L –1=0.032 mol·L –1 c（OH–）= ( 3 ) + c H O Kw θ = 0.032 1.0 10－14  mol·L –1 =3.1×10–13 mol·L –1 pOH = 14.00 – pH =12.50 由于盐酸是强酸，其在水溶液中完全解离。因此，该胃酸中盐酸浓度（即 c（H3O+）） 为 0.032 mol·L –1。 2. 计算 25℃时 0.10 mol·L –1Na3PO4 溶液的 pH。 解：Na3PO4 时是三元酸 H3PO4 与强碱 NaOH 经中和反应生成的弱酸强碱盐。PO4 3–是三元弱 碱，这种离子碱的 Kb Ө 在化学手册中是查不到的，可根据共轭酸碱常数的关系求得，由附表 三中查得其共轭酸 HPO4 2–的解离常数 Ka3Ө（H3PO4），所以 Kb1Ө（PO4 3–）= ( ) a3 H3PO4 w K K   = 13 14 4.5 10 1.0 10 － －   =0.022 PO4 3– (aq) + H2O (l) = HPO4 2– (aq) + OH– (aq) 平衡浓度 0.10 – x x x Kb1Ө（PO4 3–）= 0.022 = x x 0.10 − 2 因为 Kb1Ө（PO4 3–）较大，0.10 – x ≠0.10 , 必须解一元二次方程, 得 x=0.037 c（OH–）=0.037 mol·L –1 pH=14+lg{ c（OH–）}=12.57 3. 在 0.10 mol·L –1 的 HAc 溶液中，加入 NH4Ac 晶体，使 NH4Ac 浓度为 0.10 mol·L –1。计算 该溶液的 pH 和 HAc 的解力度 α。 解： NH4Ac (aq) → NH4 + (aq) + Ac– (aq) 浓度/（mol·L –1） 0.10 0.10 HAc (aq) + H2O (l) = H3O+ (aq) + Ac– (aq) 平衡浓度/（mol·L –1） 0.10 – x x 0.10+x

K.(HAe))(e) c(HAc) 1.8×105=x0.10+x) 0.10-x 0.10±x≈0.10，x=1.8×105 c(H0*)=1.8×10molL-,pH=4.74 a=18x10 -×100%=0.018% 0.10 在0.10moL-1的HAc溶液中，a(HAc)=13%。pH=2.89,而在0.10molL-1的 HAc0.10molL的NHAc混合溶液中，pH=4.74,a(HAc)只有Q018%,HAc降低到原 来的172。 4.若在50.00mL的0.150mo-L-1NH:(ag)和0.200mo-L-1NH4C1缓冲溶液中，加入0.100 mL1.00molL-的HCl溶液。计算加入HC溶液后溶液的p值为多少？ 解：加入0.100mL100moL-1的HC溶液之后，可认为这时溶液的体积为5010mL。HC 在该溶液中未反应前浓度是： c(HC)=1.00x0.100 mol-L-=0.0020 mol-L-! 50.10 由于加入HC,它完全解离产生的HO与缓冲溶液中的NH反应生成了NH*:这样使 NH的浓度减少了0.0020molL-,而NH,的浓度增加了0.0020moL-。 NHs(aq)+ HO④=NH(aq)+Of(aq 加HC前 浓度/(molL) 0.150 0.200 加入HC1后变化了 的浓度/(molL1) -00020 +00020 平衡浓度/(moL-1) (0.1500.0020)-x (0.200+0.0020)+x =0148- =0202+ x(0.202+x) =1.8×105 0.148-x X=13×10 c(0H)=1.3×105molL- pH14.00+1g1.3×105=9.11 5、25℃时，氯化银的溶度积为1.56×10，铬酸银的溶度积为9.0×10，试求氯化银利 铬酸银的溶解度（以m©1·L表示）。 解：(1)设AgC1的溶解度为S(单位为mo1·L),则根据 AgCl (s)=Ag'(aq)+Cl(aq) 可得 c(Ag).=c(CI)=S: K =c(Ag)c(CI).=S.S,=S,2 S=1.56×10 所以

Ka Ө（HAc）= { ( )} { ( )}{ ( )} 3 c HAc c H O c Ac + − 1.8×10－5 = x x x − + 0.10 (0.10 ) 0.10 ± x ≈ 0.10 , x=1.8×10－5 c（H3O+）= 1.8×10－5 mol·L –1 , pH = 4.74 α = 0.10 1.8 10−5  ×100% = 0.018% 在 0.10 mol·L –1 的 HAc 溶液中，α (HAc) = 1.3% 。pH = 2.89，而在 0.10 mol·L –1 的 HAc—0.10 mol·L –1 的 NH4Ac 混合溶液中，pH = 4.74，α (HAc)只有 0.018%，HAc 降低到原 来的 1/72。 4. 若在 50.00 mL 的 0.150 mol·L –1 NH3 (aq) 和 0.200 mol·L –1NH4Cl 缓冲溶液中，加入 0.100 mL 1.00 mol·L –1 的 HCl 溶液。计算加入 HCl 溶液后溶液的 pH 值为多少？ 解：加入 0.100 mL 1.00 mol·L –1 的 HCl 溶液之后，可认为这时溶液的体积为 50.10mL。HCl 在该溶液中未反应前浓度是： c（HCl）= 50.10 1.00 0.100 mol·L –1 = 0.0020 mol·L –1 由于加入 HCl，它完全解离产生的 H3O+与缓冲溶液中的 NH3 反应生成了 NH4 +；这样使 NH3 的浓度减少了 0.0020 mol·L –1，而 NH4 +的浓度增加了 0.0020 mol·L –1。 NH3 (aq) + H2O (l) = NH4 + (aq) + OH– (aq) 加 HCl 前 浓度/（mol·L –1） 0.150 0.200 加入 HCl 后变化了 的浓度/（mol·L –1） –0.0020 +0.0020 平衡浓度/（mol·L –1） （0.150–0.0020）–x （0.200+0.0020）+x x =0.148–x =0.202+x = − + x x x 0.148 (0.202 ) 1.8×10－5 x=1.3×10－5 c（OH–）=1.3×10－5 mol·L –1 pH=14.00+lg1.3×10－5=9.11 5、25℃时，氯化银的溶度积为 1.56×10-10，铬酸银的溶度积为 9.0×10-12，试求氯化银和 铬酸银的溶解度（以 mol·L -1 表示）。 解：（1）设 AgCl 的溶解度为 S1(单位为 mol·L -1 )，则根据 AgCl（s）= Ag+ (aq) + Cl(aq) 可得 c(Ag + )eq=c(Cl- )= S1 Ksp =c(Ag+ )eqc(Cl- )eq= S1 •S1= S1 2 S1 2 =1.56×10-10 所以

S=√1.56×10-10=1.25×1010mo1·L (2)设AgCr0,的溶解度为S2(单位为mol·L),则根据 Ag2Cr0 (s)=2Ag'(aq)+Cr0 (aq) 可得 c(Cr0,2-)e=S2 c(Ag)=2S2 Kn=c(Ag)2·c(Cr0,2)=(2S2)2S12=4S2 4S22=9.0X1012 所以 9.0×10-12 S2= =1.31×10-4molL 4 6、求25℃时，AgC1在0.0100mol·LNaC1溶液中的溶解度。 解：设AgC1在0.0100mol·LNaC1溶液中的溶解度为xmol·L。则在1升溶液中所溶 解的AgC1的物质的量x等于Ag'离子在溶液中的物质的量，即c(Ag)=Xmol·L。而CI 离子的浓度则与NaC1的浓度及AgC1的溶解度有关，c(C1)=(0.0100+x)mol·L AgC1 (s)=Ag'(ag)+Cl(ag) 平衡浓度(mol·L) 0.0100+x 将上述浓度代入溶度积常数表达式中，得 c(Ag)ac(C1)。=Kp x(0.0100+x)=1.56×1010 由于AgC1的溶解度很小，0.0100+x≈0.0100 所以 0.0100x=1.56×101° x=1.56×108 AgC1的溶解度为1.56×10mol·L

S1= 10 1.56 10−  =1.25×10-10 mol·L -1 （2）设 Ag2CrO4 的溶解度为 S2（单位为 mol·L -1），则根据 Ag2CrO4（s）=2Ag+（aq）+CrO4 2-（aq） 可得 c(CrO4 2- )eq=S2 c(Ag+ )eq=2S2 Ksp =c(Ag+ ) 2 eq•c(CrO4 2- )eq= (2S2) 2 •S12= 4S2 2 4S2 2 =9.0×10-12 所以 4 1 3 12 2 1.31 10 4 9.0 10 − − − =    S = mol L 6、求 25℃时，AgCl 在 0.0100mol·L-1 NaCl 溶液中的溶解度。 解：设 AgCl 在 0.0100mol·L-1 NaCl 溶液中的溶解度为 x mol·L-1。则在 1 升溶液中所溶 解的 AgCl 的物质的量 x 等于 Ag+离子在溶液中的物质的量，即 c(Ag+ )= x mol·L-1。而 Cl- 离子的浓度则与 NaCl 的浓度及 AgCl 的溶解度有关，c(Cl- )=（0.0100+x）mol·L-1 AgCl（s）= Ag+ (aq) + Cl(aq) 平衡浓度（mol·L-1） x 0.0100+x 将上述浓度代入溶度积常数表达式中，得 c(Ag+ )eqc(Cl- )eq=Ksp x(0.0100+x)=1.56×10-10 由于 AgCl 的溶解度很小，0.0100+x≈0.0100 所以 0.0100x=1.56×10-10 x=1.56×10-8 AgCl 的溶解度为 1.56×10-8 mol·L-1