生科院无机化学4
第四章 解离平衡
1 各种说法均为错误。
（1）有的盐，如HgCl 2, 易溶于水，但电离度较小，属弱电解质。
（2）BaSO 4、AgCl 等虽难溶于水，但溶于水的部分完全电离，为强电解质。
（3）氨水为弱电解质，稀释时，电离度增大，因而[OH -]比原来的1/2大。
（4）α＝[H ＋]/c, [H ＋]＝c α， 稀释时c 减小显著，α略有增大，[H ＋]减小。
（5）只有相同类型的沉淀比较，溶度积大的沉淀才易转化为溶度积小的沉淀。
（6）只有相同类型的难溶盐比较，K θsp 较大者其溶解度也较大。
3 解 为质子酸的 [Al(H 2O)6]3＋, HCl
为质子碱的 CO 32－, NO 32－, Ac －, OH －
既为酸又为碱的 HS －, H 2PO 4－, NH 3, HSO 4－, H 2O
4 解 强酸中 H 3N ＋－CH 2－COOH
强碱中H 2N －CH 2－COO －
纯水中H 3N ＋－CH 2－COO －
5 解 α = [H ＋]/c
[H ＋] = [Ac －] = α c=0.042×0.010=0.00042mol/L
据 α = (K θa /c)1/2 (α<5%时，该式成立)
K θa =α2 c = 0.000422×0.010=1.76×10－5
7 解 c = 0.20/0.40 = 0.50mol/L
[H ＋] = 10-2.50 = 3.16×10-3mol/L
α = [H ＋]/c = 3.16×10-3/0.50=0.00632<0.05
K θa = [H ＋] 2 /c = (3.16×10-3)2/0.50 = 2.0×10-5
8解 （1）0.1mol/LHCl 具有最高的[H ＋]；
（2）0.01mol/LHF 具有最低的[H ＋]；
（3）0.1mol/LHF 具有最低的解离度；
（4）0.1mol/LHCl 和0.01mol/LHCl 具有相似的解离度，均接近100%。 12 解 分步电离 H 2S = HS － + H ＋ K θa1 = 1.1×10-7
HS － = S 2－ ＋H ＋ K θa2 = 1.0×10-14
（1）求[H ＋] K θa1>> K θa2 可忽略第二级电离
H 2S = HS － + H ＋
C/ K θa1 = 0.10/1.1×10-7= 9×106>>380
[H ＋]= (K θa1 c)1/2 = (1.1×10-7×0.10) 1/2 =1.05×10-4mol/L
(2) 求[S 2-] HS － = S 2－ ＋H ＋
[H ＋]= [HS -], K θa2 =[S 2-][H ＋]/ [HS -]=[S 2-]=1.0×10-14
15解 （1）Ac － ＋ H 2O = HAc ＋ OH －
K θb = Kw/ K θa = 10-14/(1.76×10-5) = 5.68×10-10
C/ K θb = 0.20/5.68×10-10>>380
[OH －] = (K θb c)1/2 =(5.68×10-10×0.20)1/2 =1.06×10-5
pOH=4.97, pH = 9.03
(2) NH 4＋ ＋ H 2O = NH 3 ＋H 3O ＋
K θa = Kw/ K θb = 10-14/(1.76×10-5) = 5.68×10-10
C/ K θa = 0.20/5.68×10-10>>380
[H ＋] = (K θa c)1/2 =(5.68×10-10×0.20)1/2 =1.06×10-5
pH=4.97
(3) CO 32－ ＋ H 2O = HCO 3－ ＋OH －
K θb = Kw/ K θa2 = 10-14/(5.6×10-11) = 1.8×10-4
C/ K θb = 0.20/1.8×10-4>>380
[OH－] = (Kθb c)1/2 =(1.8×10-4×0.20)1/2 =6×10-3
pOH=2.22, pH = 11.78
（4）Ac－为碱：Ac－＋H2O = HAc ＋OH－
NH4＋为酸：NH4＋＋H2O = NH3＋H3O＋
OH－＋H3O＋=H2O
Ac－＋NH4＋＋H2O = NH3?H2O ＋HAc
[H＋] = (Kθw Kθa /Kθb)1/2 =(1.00×10-14×1.76×10-5/1.76×10-5)1/2 =1.00×10-7
pH=7.00
16 解Ac－＋H2O = HAc ＋OH－
Kθb= Kw/ Kθa = 10-14/(1.76×10-5) = 5.68×10-10
[OH－] = (Kθb c)1/2，pH =8.52, pOH=5.48, [OH－] =3.31×10-6
3.31×10-6 = (5.68×10-10 c)1/2
解得 c = 1.93×10-2
最后检验C/ Kθ
= 1.93×10-2/ 5.68×10-10>>380，上述计算合理。
b
含无水NaAc 1.93×10-2×82=1.58g
20解设需加6.0mol/L的HAc x毫升
pH = pKa + lg(C盐/C酸)
5.00=－lg(1.76×10-5)+lg[(125×1.0/250)/(6x/250)]
解得x =11.7毫升
需加水250－125－11.7=113.3毫升
22 解(CH3)2AsO2H, Kθa=6.4×10-7, pKθa=6.19
ClCH2COOH, Kθa=1.4×10-5, pKθa=2.85
CH3COOH, Kθa=1.76×10-5, pKθa=4.76
(1) 用(CH3)2AsO2H最好，其pKθa与所配溶液pH最接近。
（2）pH = pKa + lg(C盐/C酸)
6.50=6.19+lg(C盐/1－C盐)解得C盐=0.671mol/L
酸的初始浓度为1mol/L,故加入酸的克数= 1×138 = 138g
加入NaOH的克数= 0.671×40 = 26.8g
25 解[Ba2＋]=0. 1×5/1000.5 = 5×10-4mol/L
[SO42－]= 0. 1×0.5/1000.5= 5×10-5mol/L
Q = [Ba2＋] [SO42－] = 5×10-4×5×10-5 = 2.5×10-8 > Kθsp(BaSO4)
所以有沉淀析出。
26 解
平衡时[Ag＋] = [Br－] =[ Kθsp(AgBr)]1/2 = (7.7×10-13)1/2=8.77×10-7 mol/L
加入0.119gKBr, 为0.119/119=0.001mol/L
设有xmol AgBr沉淀析出，则平衡时
(8.77×10-7－x)( 8.77×10-7+0.001－x)= 7.7×10-13
即(8.77×10-7－x) 0.001= 7.7×10-13
x = 8.76×10-7
则有8.76×10-7×188 = 1.65×10-4g AgBr沉淀析出.
28 解Mg(OH)2 = Mg2＋+ 2OH－
x 2x
Mg(OH)2的溶解度为S, 则S= x = [ Kθsp(Mg(OH)2)/4]1/3= (1.2×10-11/4)1/3=1.44×10-4mol/L
(1) Mg(OH)2在水中的溶解度为S= 1.44×10-4mol/L。
（2）Mg(OH)2饱和溶液中的[Mg2＋] = S= 1.44×10-4mol/L。
(3) Mg(OH)2饱和溶液中的[OH－] =2 S= 2.88×10-4mol/L。
(4) Mg(OH)2在0.010mol/LNaOH饱和溶液中的[Mg2＋]为y, 则
y×0.012=1.2×10-11, y = 1.2×10-7 mol/L。
(5) Mg(OH)2在0.010mol/LMgCl2中的溶解度为z, 则
(0.01 + z)(2z)2=0.01 (2z)2=1.2×10-11, z= 1.73×10-5mol/L。29解Fe2＋+ H2S = FeS + 2H＋设平衡时，浓度为(mol/L) 0.1 0.1 x
Kθ= [H＋]2/([Fe2＋][H2S]) = Kθ(H2S)/ K spθ(FeS)
= 1.1×10-7×1.0×10－14/(3.7×10-19) = 2.97×10-3
[H＋]= (2.97×10-3×0.1×0.1)1/2 = 0.00545 mol/L
pH = 2.26, 即pH最高为2.26。
30 解查表，得Kθsp(BaSO4)= 1.08×10-10
Kθ
sp (SrSO
4
)= 2.8×10-7
BaSO
4开始沉淀时，[SO
4
2－] ≥1.08×10-10/0.010 = 1.08×10-8 mol/L
SrSO
4开始沉淀时，[SO
4
2－] ≥2.8×10-7/0.010 = 2.8×10-5 mol/L
故BaSO
4
先沉淀析出。
当SrSO
4
开始沉淀时，[Ba2＋] ≤1.08×10-10/2.8×10-5 = 3.86×10-6 mol/L
32 解设每次转化x mol/L的BaSO4
BaSO4 + CO32－= Ba CO3 + SO42－
1.6－x x
Kθ =[ SO42－]/[ CO32－] = Kθsp(BaSO4)/ Kθsp(BaCO3)= 1.08×10-10/(8.1×10-9)=0.0133 x/(1.6－x) = 0.0133, 解得 x = 0.021 mol/L
故0.10mol的BaSO4需处理0.10/0.021=5次。