第三章 水化学与水污染
大学化学课后习题答案第三章A
第3章水化学与水污染一、是非题(对的在括号内填“√”号，错的填“×”号)(1) 两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值，则这两种酸的浓度(单位：mol/dm3)相同。
( )(2) 0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大，这表明CN-的K b值比F-的K b值要大。
( )(3) 由HAc-Ac-组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc)＞c(Ac-)，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。
( )(4) PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9，从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。
( )(5) MgCO3的溶度积K sp=6.82×10-6，这意味着所有含有MgCO3的溶液中，c(Mg2+)=c(CO32-)，而且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6。
( )二、选择题(将正确答案的标号填入空格内)(1) 往1dm3、浓度为0.10mol/dm3HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解，会发生的情况是_______。
(A) HAc的K a值增大(B) HAc的K a值减小(C)溶液的pH值增大(D) 溶液的pH值减小(2) 下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol/kg，按它们的渗透压递减的顺序排列是______。
(A) HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2(B) C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2(C) CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6(D) CaCl2-HAc-C6Ｈ12O6-NaCl(3) 设AgCl在水中，在0.01mol/dm3CaCl2中，在0.01mol/dm3NaCl中以及在0.05mol/dm3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2和s3，这些量之间的正确关系是______。
(Ａ) s0＞s1＞s2＞s3(B) s0＞s2＞s1＞s3(Ｃ) s0＞s1= s2＞s3(D) s0＞s2＞s3＞s1三、填空题在下列各系统中，各加入约1.00gNH4Cl固体并使其溶解，定性分析对所指定的性质影响如何?并简单指出原因。
普通化学 ppt课件
起始浓度 0.1
0
0
平衡浓度 x
0.1-x
0.1-x
[OH-][HS-]/[S2- ] = 8.3 (0.1-x)2 / x = 8.3
0.1-x 0.1
x = 1.2 10-3 1mol·dm-3= [S2- ]
[OH-] = 0.1-1.2 10-3 = 9.9 10-2 = [HS-]
%= (0.1- 1.2 10-3 / 0.1) 100 = 99%
渗透压
压力计
3.1.2 电解质溶液的性质
电离平衡常数 Ki
Ka
Kb
✓酸（acid）碱（base）
3.2 溶液中的单相离子平衡
一、水的自偶电离
1．水的离子积常数Kwr
H2O + H2O ⇔
H3O+ + OH
H2O ⇔
H+ + OH
298K，纯水中的[H3O+] = [OH] = 1.0 107 mol·dm3
0.1-x
x
x
c/Ka1 >400, 近似地： 0.1-x = 0.1 x2/0.1 = Ka1＝ 1.2 10-7 x = [H+] = [HS-] =7.5 10-5 mol·dm3
二级平衡:
HS- =
H+ + S2-
平衡浓度: 7.5 10-5 7.5 10-5
y
Ka2 = [H+][S2-]/[HS-] = 1.2 10-15 y ＝ [S2-] = Ka2 ＝ 1.2 10-15 [H+][OH-]= Kw＝ 10-14 [H+] = 7.5 10-5 [OH-] = 1.3 10-10 mol·dm3 pOH = 10.11
环境化学课件第三章 水环境化学
图 水环境体系（水体）
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水环境化学是研究化学物质在天然水体中的存在形态、反应机制 、迁移转化和归趋的规律及其化学行为对生态环境的影响。水环 境化学是环境化学的重要组成部分，为水污染控制和水资源的保 护提供了科学依据。
水环境化学研究的领域包括河口、海洋、河流、湖泊等。
研究的特点是： （1）体系非常复杂 离子、分子、胶体微粒 （2）界面现象突出、重要 重金属、有机物附着在胶体微粒面
海湾 海
大洋 海洋沉积物间隙水
DP Dg K
P 0
水循环 Water cycle
1.水的自然循环： 特点：①由降雨量自然循环的大致尺度
②水的性质基本不变 2.水的社会循环 特点：①工业与生活污水的产生与排放是主
要的污染源 ②水的性质不断变化
水资源的主要问题
●我国水资源人均和亩均水量少； ●水资源在地区分布上很不均匀，水土资源 组合不平衡 ●水量年内及年际变化大，水旱灾害频繁 ●水土流失严重，许多河流含沙量大； ●我国水资源开发利用各地很不均衡
第三章 水环境化学 Aquatic chemistry
知识点：认识天然水的基本特征和污染物的分布形 态，掌握水中污染物的迁移转化规律，学 会建立水质模型
重 点：水中污染物的迁移和转化规律 难 点：水质模型的建立
水圈：Hydrosphere 1978年.R.A.Horne
大学化学课后习题答案第三章A教程文件
大学化学课后习题答案第三章A第3章水化学与水污染一、是非题(对的在括号内填“√”号，错的填“×”号)(1) 两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值，则这两种酸的浓度(单位：mol/dm3)相同。
( )(2) 0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大，这表明CN-的K b值比F-的K b值要大。
( )(3) 由HAc-Ac-组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc)＞c(Ac-)，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。
( )(4) PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9，从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。
( )(5) MgCO3的溶度积K sp=6.82×10-6，这意味着所有含有MgCO3的溶液中，c(Mg2+)=c(CO32-)，而且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6。
( )二、选择题(将正确答案的标号填入空格内)(1) 往1dm3、浓度为0.10mol/dm3HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解，会发生的情况是_______。
(A) HAc的K a值增大 (B) HAc的K a值减小(C)溶液的pH值增大 (D) 溶液的pH值减小(2) 下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol/kg，按它们的渗透压递减的顺序排列是______。
(A) HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2(B) C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2(C) CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6(D) CaCl2-HAc-C6Ｈ12O6-NaCl(3) 设AgCl在水中，在0.01mol/dm3CaCl2中，在0.01mol/dm3NaCl中以及在0.05mol/dm3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2和s3，这些量之间的正确关系是______。
(Ａ) s0＞s1＞s2＞s3 (B) s0＞s2＞s1＞s3(Ｃ) s0＞s1= s2＞s3 (D) s0＞s2＞s3＞s1三、填空题在下列各系统中，各加入约1.00gNH4Cl固体并使其溶解，定性分析对所指定的性质影响如何?并简单指出原因。
普通化学3答案
第三章 水化学与水污染课后部分习题答案1、是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号） ⑴ - ；⑵ + ；⑶ -；⑷ -；⑸ -。
2、选择题（将所有正确答案的标号填入空格内） ⑴ b ，c; ⑵ c; ⑶ c; ⑷ b; ⑸ c 。
3、填空题⑴、 pH 基本不变。
因HCl 是强酸，NH 4+(aq)是弱酸。
⑵、 氨在水溶液中的解离度降低。
因NH 4+产生同离子效应，使下列解离平衡逆向移动NH 3(aq)+H 2O(l)⇋ NH 4+(aq)+OH -(aq);⑶、 pH 变小。
因NH 4+(aq)是弱酸。
⑷、 PbCl 2的溶解度降低。
因Cl -的同离子效应，是下列溶解平衡逆向移动PbCl 2(s) ⇋Pb 2+(aq)+2 Cl -(aq)8.（1）写出下列各物质的共轭酸a.CO 32-,b.HS -,c.H 2O,d.HPO 42-，e.NH 3,,f.S 2-。
（2）写出下列各种物质的共轭碱a.H 3PO 4,b.HAc,c.HS -,d. HNO 2，e. HClO,f.H 2CO 3。
答：（1）(2)11.已知氨水溶液浓度为0.20mol ·dm-3（1） 求该溶液中的OH -的浓度、PH 值和氨的解离度。
（2） 在上述溶液中加入NH 4Cl 晶体，使其溶解后NH 4Cl 浓度为0.20 mol ·dm -3，求溶液中的OH -的浓度、PH 值和氨的解离度。
（3） 比较上述（1）、（2）两小题的计算结果，说明了什么？ 解：（1）、Ceq OH-≈C K b ⨯=20.01077.15⨯⨯-=1.88⨯10-3( mol ·dm -3)PH=14-POH POH=2.7 PH=11.3 α= Ceq OH-/C 0=1.88⨯10-3/0.20=0.94%(C 0表示物质的起始浓度) (2)、 溶液中存在下列解离平衡： NH 3(aq)+H 2O(l)⇋NH 4+(aq)+OH -(aq) Ceq OH-=K b ⨯盐碱C C =1.77⨯10-5⨯0.2/0.2=1.77⨯10-5 (mol ·dm -3)PH=14-pOH=14+lg1.77⨯10-5=9.3 α= Ceq OH-/C 0=1.77⨯10-5/0.20=0.0089%(3)、通过计算说明，同离子效应可大大降低弱碱在溶液中的解离度，因而Ceq OH-下降。
《普通化学》课后习题答案
普通化学第一章习题答案1. 答案1-2-34- 2. 答案1c2d3a4d5abd6ad7d8d 3. 答案1燃烧前后系统的温度2水的质量和比热3弹式量热计热容4..答案根据已知条件列式KCgKgJgmolgmolJb35.29659.298120918.45.0122100032261111 Cb849J.mol-1 5.答案获得的肌肉活动的能量kJmolkJmolgg8.173028201808.311 6. 答案设计一个循环3×232sFesOFe×3 243sOFe3sFeO×2 -58.6238.16pq3-27.6 17.1661.3826.586.273molkJqp 7.答案由已知可知ΔH39.2 kJ.mol-1 ΔHΔUΔPVΔUPΔV w‘-PΔV -1×R×T -8.314×351J -2.9kJ ΔUΔH-PΔV39.2-2.936.3kJ 8.下列以应或过程的qp与qv有区别吗简单说明。
12.00mol NH4HS的分解NH4HSs NH3gH2Sg 2生成1.00mol的HCl H2gCl2g 2HClg 35.00 mol CO2s干冰的升华CO2s CO2g 4沉淀出2.00mol AgCls AgNO3aqNaClaq AgClsNaNO3aq 9.答案ΔU-ΔH -ΔPV-ΔngRT Δng为反应发生变化时气体物质的量的变化1ΔU-ΔH-2×2-0×8.314×298.15/1000 - 9.9kJ 2ΔU-ΔH-2×2-2×R×T 03ΔU-ΔH-5×1-0×8.314×273.15-78/1000 -8.11kJ 4ΔU-ΔH-2×0-0×R×T 010.14NH3g3O2g 2N2g 6H2Ol 答案-1530.5kJ.mol-1 2C2H2g H2g C2H4g 答案-174.47kJ.mol-1 3NH3g 稀盐酸答案-86.32kJ.mol-1 写出离子反应式。
大学化学第3章 水化学与水污染
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溶液中溶剂的蒸气压下降
拉乌尔：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸 气压下降Δp与溶质的摩尔分数成正比，而与溶质的本性 无关。即：
Δp = pA·xB
其中xB是溶质B在溶液中的摩尔分数， pA是纯溶剂的蒸
汽压。若溶液的质量摩尔浓度为mB，则
p
pA xB
pA
nB nA nB
pA
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2
3.1 溶液的通性 3.2 水溶液中的单相离子平衡 3.3 难溶电解质的多相离子平衡 3.4 胶体与界面化学 3.5 水污染及其危害
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3
引言
溶液（solution） 广义地说，两种或两种以上物质彼此以分子或离
子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。
溶液以物态可分为固态溶液和液态溶液。根据溶 液中溶质的导电性又可分为电解质溶液和非电解质 溶液。
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3.1 溶液的通性
2.质量摩尔浓度mB（molality）
mB def
nB mA
溶质B的物质的量与溶剂A的质量之比称为溶 质B的质量摩尔浓度，单位是 mol kg-1。这个表 示方法的优点是可以用准确的称重法来配制溶液， 不受温度影响，电化学中用的很多。
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3.1 溶液的通性
p(H2O, l , 298K)=3167 Pa p(H2O, l, 373K)=101.325kPa
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3.1.1 非电解质溶液的通性
1. 蒸气压下降
溶液比纯溶剂蒸气压下降
化学与水污染
化学与水污染水是地球上最重要的资源之一，对于人类的生存和发展至关重要。
然而，随着工业化和人类活动的不断增加，水污染问题日益严重。
化学在水污染治理中起到了重要作用。
本文将探讨化学在水污染治理中的应用，并介绍几种常见的化学方法。
一、化学在水污染治理中的应用1. 水处理剂水处理剂广泛应用于工业和民用水处理领域，用于去除水中的污染物质。
常见的水处理剂包括絮凝剂和消毒剂。
絮凝剂通过与水中的悬浮物和胶体颗粒结合，使其变得足够大以沉降或过滤。
消毒剂则能杀灭水中的微生物，如细菌和病毒，确保水的安全。
2. 吸附材料吸附材料是一种能够将污染物质从水中吸附并去除的材料。
常见的吸附材料包括活性炭、离子交换树脂和吸附树脂。
它们通过吸附物质与材料表面之间的相互作用力，将污染物质从水中去除。
吸附材料广泛应用于水中重金属、有机物和药物残留等污染物的去除。
3. 氧化还原反应氧化还原反应是一种常用的化学方法，通过氧化或还原反应将有害物质转化为无害物质。
例如，高级氧化技术利用强氧化剂如臭氧、过氧化氢或过氧化物来分解有机污染物。
此外，还有一些还原剂如亚硫酸盐和铁矾，可以将氯气和重金属等有害物质还原为无害物质。
二、几种常见的化学方法1. 化学沉淀法化学沉淀法通过添加适当的化学物质，使水中的污染物经化学反应生成沉淀物，以实现去除污染物的目的。
例如，氢氧化铁可以用于去除水中的重金属离子，如铜、铅和镉等。
2. 高级氧化技术高级氧化技术是一种利用强氧化剂将有机污染物降解为无害物质的方法。
常见的高级氧化技术包括Fenton反应和光催化氧化。
Fenton反应通过加入过氧化氢和铁离子，产生强氧化剂羟基自由基，可有效降解有机污染物。
光催化氧化则利用光敏剂和光源产生活性氧种和自由基，对有机污染物进行氧化降解。
3. 化学吸附法化学吸附法利用吸附剂将水中的污染物吸附到表面，并实现去除的效果。
常见的吸附剂包括活性炭、离子交换树脂和吸附树脂等。
活性炭具有较大的比表面积和强大的吸附能力，可有效去除水中的有机污染物。
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Ac-的共轭酸是HAc，
2020/7/19
HAc和Ac-为一对共轭酸碱。
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⑴ 酸碱可以是分子、阴离子、阳离子，
如Ac-是离子碱， N是H4离子酸；
（2） 酸碱反应的实质： 两个共轭酸碱对之间的质子传递。
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(3)溶液的沸点上升和凝固点下降:
ΔTbp=Kbp·mB ΔTfp=Kfp·mB
Kbp、Kfp 分别称为沸点上升常数、凝
固点下降常数，是仅与溶剂有关的常数。
溶液的沸点上升和凝固点下降可以由 水、水溶液、冰的蒸气压曲线予以说明：
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为使溶液
的蒸汽压
与外压相 为使溶液的蒸等气，必须 压必与须固降相低的温相度提同高温所度降低的温度
CB= nB/V = 溶质的物质量/溶液体积（mol·dm-3） （3）质量分数：w = m溶质 / m溶液 （4）摩尔分数： XB= nB / n总，混合物中各物质的摩尔分数之和等于1
（5）体积分数：φB= VB / V总
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3.1 非电解质溶液的通性
1 溶液的蒸气压下降Δp
(1)溶剂的蒸气压：
5、应用
1.通过溶液的P、Tbp、Tfp、Π:测定高分子化合
物的分子量; 2.应用凝固点下降原理:汽车水箱防冻剂;北方 冬季消雪剂(除雪剂) 3.金属加工过程:热处理、盐浴（防止金属氧化 脱碳）; 4.利用渗透压原理在医学上的应用:静脉注射、 等渗溶液; 5.利用反渗透原理:溶液的浓缩、海水淡化、水 处理。
（2）优缺点： Arrhenius电离理论简单，是
第一个电解质溶液理论，对溶液 理论的发展具有重要作用；
缺点是把酸碱的概念局限于水 溶液系统内，难于解释非水系统 进行的反应。例如，
NH3与 HCl在气相或者在苯中 反应也生成NH4Cl，电离理论就 不能解释。
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阿仑尼乌斯
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酸碱的质子理论
H2O（l） H2O（g）
液-气平衡时蒸气的 压力:
K=p(H2O)/p
p(H2O)称为水的（饱和）蒸气压，其值受
温度影响。
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(2)溶液的蒸气压下降
溶剂的蒸气压为po，溶液的蒸气压为p。
实验表明p < po
其差值 Δp=po-p
为溶液的蒸气压下
降。
其规律反映于
拉乌尔定律：
Δp = po ·x B
适用范围：难挥发、非电解质、稀溶液
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2 溶液的沸点上升、 凝固点下降
(1)液体的沸点： 液-气平衡时的温度，如：
H2O（l）
H2O（g）
100℃时,p（H2O,l）=P(外）=101325Pa
(2)液体的凝固点（冰点）：
固-液平衡时的温度，如:
H2O
H2O（l）
（S）
0℃时，p（H2O,l)=610.6Pa=p(H2O，s)
压Π 。
范特霍夫公式：
Π=cBRT 或 ΠV=nBRT
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反渗透：在浓溶液一侧增加较大的压力可 使溶剂进入稀溶液（或溶剂）。依此可实 现溶液的浓缩和海水的淡化。
P
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渗透
反渗透
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4 依数定律（稀溶液定律）
难挥发、非电解质、稀溶液的蒸汽压下 降、沸点上升、凝固点下降、渗透压是与一 定量溶剂中溶质的物质的量成正比。即与溶 质的粒子数成正比。
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3-2-1 酸碱理论
酸碱电离理论
阿仑尼乌斯酸碱理论认为：
酸是在水溶液中产生的阳离子只是H+的
化合物； 碱是在水溶液中产生的阴离子只是OH的化合物；
酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离 的H+和OH-程度来衡量
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● 酸碱反应的实质是
H+ + OH- = H2O
(1923年，丹麦J.N.Brönsted 和英国Lowry提出)
（1）要点 ● 反应中任何能给出质子的分子 或离子，即质子给予体叫做酸. ● 反应中任何能接受质子的分子 或离子，即质子接受体叫做碱. ● 酸碱反应是质子由质子给予体 向质子接受体的转移过程.
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布朗斯特
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（2）质子理论的特点
第三章 水化学和 水污染
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目录
3-1 溶液的通性
3-2 水的解离反应和溶液的 酸碱性
3-3 弱电解质的解离反应 3-4 沉淀反应
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第一节 溶液的通性
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溶液浓度的表示方法
（1）质量摩尔浓度：
mB = 溶质的物质量 / 溶剂的质量 （mol·kg-1） （2）物质的量浓度：
解：溶液的凝固点决定于：溶剂（Kfp）和粒子
（分子或离子）浓度。
糖为非电解质，不解离；醋酸为弱电解质，
部分解离；氯化钠为强电解质，100%解离。 各溶液中实际粒子浓度bNaCl > bHAC > b糖 ， bB越大，Tfp越低。 因此,凝固点由高到低的顺序是(1)>(2)>(3)
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▲ 该定义不涉及发生质子转移的环境，故而在气 相和任何溶剂中均通用.
▲ 质子理论中无盐的概念，电离理论中的盐，在 质子理论中都是离子酸或离子碱，如NH4Cl中的 NH4+是离子酸， Cl－是离子碱. ▲ 得失质子的物质组成共轭酸碱对
HB = H+ + B- 酸＝质子+共轭碱
酸 ⇔ H+ + 量；可以计算
稀溶液的Tbp、Tfp；可以近似判断一般溶液的 p、Tbp、Tfp、 Π的相对高低。
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例题1：下列溶液凝固点的高低顺序： ⑴ 0.1mol.kg-1糖的水溶液; ⑵ 0.1mol.kg-1醋酸的水溶液； ⑶ 0.1mol.kg-1氯化钠的水溶液；
就是凝固点下降溶液的
蒸汽压
总是低
所提高的温度
于溶剂
就是沸点上升 2020/7/19
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3 溶液的渗透压
半透膜：仅允许溶剂分子而不允许溶 质分子通过的薄膜。
渗透压：被半透膜隔开的溶液，溶剂会 通过膜而进入较浓的溶液一侧。浓溶液 变稀，液面上升，直至渗透平衡。
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浓溶液一侧由于 液面升高而增加 的压力即为渗透
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小结：
本节主要介绍了难挥发的非电解质的稀溶液 的通性（依数性定理）。熟悉溶液浓度的表 示方法；重点掌握溶液的蒸气压下降；着重 理解渗透压中半透膜的作用；了解溶液的通 性在实际中的应用。
练习：P157 4
作业：P157 6
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第二节 水的解离反应 和溶液的酸碱性