大学基础化学课后习题解答

大学基础化学课后习题解

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大学基础化学课后习题解答

第一章溶液和胶体溶液第二章化学热力学基础

2-1 什么是状态函数它有什么重要特点

2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能符号H 、S 、G 、H 、S 、G 、θf m H ?、θ

c m H ?、θf m G ?、θr m H ?、θm S 、θr m S ?、θr m G ?各代表什么意义

2-3 什么是自由能判据其应用条件是什么 2-4 判断下列说法是否正确，并说明理由。

（1）指定单质的θf m G ?、θf m H ?、θ

m S 皆为零。

（2）时，反应 O 2(g) +S(g) = SO 2(g) 的θr m G ?、θr m H ?、θr m S ?分别等于SO 2(g)的θf m G ?、θf m H ?、θm S 。

（3）θr m G ?＜0的反应必能自发进行。

2-5 和标准状态下，HgO 在开口容器中加热分解，若吸热可形成Hg （l ），求该反应的

θr m H ?。若在密闭的容器中反应，生成同样量的Hg （l ）需吸热多少

解：HgO= Hg(l)+1/2O 2(g)

θr m H ?=×= kJ·mol -1 Qv=Qp-nRT= kJ·mol -1

2-6 随温度升高，反应（1）：2M(s)+O 2(g) =2MO(s)和反应（2）：2C(s) +O 2(g)

=2CO(g)的摩尔吉布斯自由能升高的为 (1) ，降低的为 (2) ，因此，金属氧化物MO 被硫还原反应2MO(s)+ C(s) ＝M(s)+ CO(g)在高温条件下正向自发。

2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。此关系只适用于：

A.理想气体；

B.封闭系统；

C.孤立系统；

D.敞开系统 2-8 纯液体在其正常沸点时气化，该过程中增大的量是：

A.蒸气压；

B.汽化热；

C.熵；

D.吉布斯自由能

2-9 在298K 时，反应N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g)，θ

r m H ?＜0则标准状态下该反应

A.任何温度下均自发进行；

B.任何温度下均不能自发进行；

C.高温自发；

D.低温自发

2-10 298K ，标准状态下，金属镁在定压条件下完全燃烧生成MgO(s),放热。则θ

f m

H ?（MgO ，298K ）等于 kJ·mol -1 。已知M(Mg)=﹒mol -1。 2-11 已知和标准状态下

解：θ

r m H ?=-[(1)+(2)]= kJ·mol -1

2-12 已知和标准状态下

（1）Fe 2O 3(s) +3CO(g) =2 Fe(s) +3CO 2(g) θ

r m H ?= kJ·mol -1

(2 ) 3Fe 2O 3(s) + CO(g) = 2 Fe 3O 4(s) + CO 2(g) θ

r m H ?= kJ·mol -1 (3 ) Fe 3O 4(s) + CO(g) = FeO(s) + CO 2(g) θr m H ?= kJ·mol -1 求（4）Fe(s) + CO 2(g) = FeO(s) + CO(g) 的θr m H ?。解：θr m H ?=[(3)×2+(2)-(1)×3]÷6=·mol -1

2-13 甘氨酸二肽的氧化反应为

C 4H 8N 2O 3(s) + 3O 2(g) = H 2NCONH 2 (s) +3CO 2(g) +2 H 2O(l)

已知θf m H ?（H 2NCONH 2, s ）= kJ·mol -1, θ

f m H ?（C 4H 8N 2O 3, s ）= kJ·mol -1。

计算：

（1）时，甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓变θr m H ?= kJ·mol -1。

（2）和标准状态下，1g 固体甘氨酸二肽氧化时放热多少 kJ·g -1

2-14 由θf m H ?的数据计算下列反应在和标准状态下的θr m H ?。

（1） 4NH 3(g) + 5O 2(g) = 4NO(g) +6H 2O(l) θr m H ?= kJ·mol -1

(2 ) 8Al(s) + 3Fe 3O 4(s) = 4Al 2O 3(s) +9Fe(s) θr m H ?= ·mol -1

(3) CO(g) +H 2O(l) = CO 2(g) + H 2(g) θ

r m H ?= ·mol -1

2-15 液态乙醇的燃烧反应：

C 2H 5OH(l) +3O 2(g) = 2 CO 2(g) +3 H 2O(l)

利用附录提供的数据，计算298K 和标准状态时，92g 液态乙醇完全燃烧放出的热量。

解：θ

r m H ?=××3-= kJ·mol -1 kJ·mol -1

2-16 由葡萄糖的θc m H ?和水及二氧化碳的θf m H ?数据，求298K 和标准状态下葡萄糖的θf m H ?。

解：θr m H ?=×6+×6-=·mol -1

2-17 已知298K 时，下列反应

BaCO 3(s) = BaO(s) + CO 2(g)

θf m H ? (kJ·mol -1) θ

r m H ?=

m S (J·mol -1·K -1

) θ

m S =

求时该反应的θr m H ?，θr m S ?和θr m G ?，以及该反应可自发进行的最低温度。解：θr m G ?=·mol -1 T≥274680/=1582K

2-18 将空气中的单质氮变成各种含氮化合物的反应叫固氮反应。利用附录提供的θ

f m G ?数据计算下列三种固氮反应的θ

r m G ?，从热力学角度判断选择哪个反应最好（1）N 2 (g) + O 2 (g) = 2NO (g) θ

r m G ?=·mol -1 (2) 2 N 2 (g) + O 2 (g) = 2N 2O (g) θr m G ?=·mol -1 (3) N 2 (g) + 3H 2(g) = 2NH 3(g) θr m G ?=·mol -1

2-19 已知时和标准状态下，θm S (S,单斜)= J·mol -1·K -1，θm S (S,正交)= J·mol -1·K -1

。

S(S,单斜) + O 2 (g) = SO 2(g) θ

r m H ?= kJ·mol -1 S(S,正交) + O 2 (g) = SO 2(g) θr m H ?= kJ·mol -1

计算说明在标准状态下，温度分别为25℃和95℃时两种晶型硫的稳定性。

解：S(s,单斜)= S(s,正交) θr m H ?=·mol -1 θ

m S = J·mol -1·K -1 25℃时θr m G ?= kJ·mol -1 正交硫稳定。

95℃时θr m G ?= 已知 2NO(g)+O 2(g) = 2 NO 2(g)

f m G ?/kJ ﹒mol -1

计算298K 时，上述反应的θ

r m G ?，并说明NO 2气体的稳定性。解：θr m G ?=（）×2=·mol -1

第三章化学反应速率和化学平衡

3-1 什么是反应的速率常数它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系 3-2 什么是活化能

3-3 在1073K 时，测得反应2NO （g ）+2H 2（g ）=N 2（g ）+2H 2O （g ）的反应物的初始浓

度和N 2的生成速率如下表：

（1）写出该反应的速率方程并指出反应级数；（2）计算该反应在1073K 时的速率常数

实验序号初始浓度/mol·L -1 生成Ｎ２的初始速率/

C (NO) C (H 2) mol·L -1·s -1

（3）当c (NO )=×

10-3 mol·L -1，c (H 2)=×10-3 mol·L -1时，计算该反应在1073K 时的反应速率。解：（1）22(NO)(H )v kc c =

(2）k=×104mol -2·L 2 ·s -1

(3) v=8×104××10-3)2××10-3=×10-3 mol ·L -1·s -1

3-4 已知反应N 2O 5(g)===N 2O 4(g)+1/2O 2(g)在298K 时的速率常数为×105s -1，在338K 时的速率常数为×107s -1，求该反应的活化能和反应在318K 时的速率常数。

解：7

2125

112

()(338.15298.15)4.8710ln ln 4.953.46108.314338.15298.15a a E T T E k k RTT --?====??? E a =·mol -1

K=×106s -1

3-5 反应A+B==C ，若A 的浓度为原来的2倍，反应速率也为原来的2倍；若B 的浓度为

原来的2倍，反应速率为原来的4倍。写出该反应的速率方程。解：v=k c (A)c 2(B)

3-6 在791K 时，反应CH 3CHO===CH 4+CO 的活化能为190kJ·mol -1，加入I 2作催化剂约使反应速率增大4×103倍，计算反应有I 2存在时的活化能。解：122211ln

ln 8.294a a E E v k

v k RT

-=== E a2=135 kJ ·mol -1

3-7 写出下列反应的标准平衡常数表示式

解：(1)θ2

3θθ3

22[(NH )/][(N )/][(H )/]p p K p p p p =

(2) θθ2

22θθ2

42[(CO )/][(H O)/][(CH )/][(O )/]

p p c c K p p p p = (3) K θ=p (CO 2)/p θ

(4) θθ

2θθ1/2

2[(NO )/]

[(NO)/][(O )/]p p K p p p p =

(5) 2θ2θ5

2-θ2θ5θ6

422[(Mn )/][(O )/][(MnO )/][(H O )/][(H )/]

c c p p K c c c c c c ++= 3-8 已知在某温度时则同一温度下的反应的3K θ应为多少解：K 3θ= K 1θ·K 2θ=AB

1 ×10-3 ×10-3 ×10-3

2 ×10-

3 ×10-3 ×10-3

3 ２.00×10-3 ×10-3 ×10-3

3-9 反应

K θ=210，设空气中O 2的分压

在298K 时

为21kPa ，计算使血液中10%红细胞（Hb·O 2）变为Hb·CO 所需CO 的分压。

解：θθθ

2θθθ

2[(Hb CO)/][(O )/]10%(21/100)

210[(HbO )/][(CO)/]90%[(CO)/]

c c p p K c c p p p p ??=== p (CO)= 3-10 计算反

应：在

298K 和500K 时的K 值（注意：298K 和500K 时水的聚集状态不同，利用r r m m H S θθ??、计

算。

解：时，△rGm θ=时，K θ=×1010 3-11 反应在1773K 时K=×103，1273K 时K=×102，问

（1）计算反应的r m H θ

?，并说明是吸热反应还是放热反应；

（2）计算1773K 时反应的r m G θ?，并说明正反应是否自发；

（3）计算反应的r m S θ?。

解：(1) 221112

()

K H T T K RTT ?-= △H= kJ·mol -1 (2)△G=-RTlnK= kJ·mol -1

(3)-1-1118.1J?K ?mol H G

S T

?-??==

3-12 Ag 2O 遇热分解 2Ag O(s)的f m

H θ

?= kJ·mol -1

，f m G θ?= 已知298K 时

kJ·mol -1。求（1）298K 时2Ag O(s)- Ag(s)体系的p(Ｏ2 )， (2) 2Ag O(s)的热分解温度（在分解温度时p(Ｏ2 )=100kPa ）

解：(1)ln 22.4G RT K ?=-=kJ·mol -1 K=×10-4=p(O 2)/p θ p(O 2)=×10-2kPa

(2)(61.222.4)1000(298.15)130.13298.15

S K -??=

= J·k -1·mol -1

3-13 在721K 时容器中有1mo1 HI ，反应

达到平衡时有22%的HI 分解，总压为100k Ｐa.求：（1）此温度下K θ值；（2）若将 mo1HI 、 mo1 H 2和 mo1 I 2混合，反应将向那个方向进行解：(1)p(H 2)=p(I 2)=100×=18kPa

(2)p(HI)=(2/×100= p(H2)=×100= p(I2)= Q=＜K 反应正向进行

3-14 超音速飞机燃料燃烧时排出的废气中含有NO 气体，NO 可直接破坏臭氧层：

Hb.O 2(aq) +

CO(g)

Hb.CO(g) + O 2(g)

CO+3H 42CH +H

2C(s)+CO (g)

2CO(g)2Ag 2

O(s)

4Ag(s) + O 2(g)

已知100kPa ，298K 时NO 、3O 和2NO 的f m G θ?分别为、和 kJ·mol -1，求该温度下此反应的r m G θ?和K θ。

解：△G= kJ·mol -1=-RTlnK K=×1034

3-15 298K 时将固体NH 4HS 样品放入的真空容器中，经过足够时间后建立平衡，

4NH HS(s)

32NH (g)+H S(g).容器内的总压是 kPa ，一些固体NH 4HS 保留在容器

中。计算：（1）298K 时的K θ值；（2）固体NH 4HS 的分解率；（3）如果容器体积减半，容器中固体NH 4HS 物质的量如何变化

解：(1)33.3533.35

0.111100100K =?=

(2) 33.3530.04298.158.314n mol ?==? 0.04

38.8%5.2589/51α==

(3) 33.35 1.50.02298.158.314n mol ?==? 0.02

19.4%5.2589/51

α==

平衡逆向移动，容器中固体NH 4HS 物质的量增加。

第四章物质结构基础

1. 核外电子运动为什么不能准确测定

2. n ，l ，m 3个量子数的组合方式有何规律这3个量子数各有何物理意义

3. 什么是原子轨道和电子云原子轨道与轨迹有什么区别

4. 比较波函数的角度分布图与电子云的角度分布图的异同点。

5. 多电子原子的轨道能级与氢原子的有什么不同

6. 有无以下的电子运动状态为什么（1）n =l ，l =1，m =0 （2）n =2，l =0，m =±1 （3）n =3，l =3，m =±3 （4）n =4，l =3，m =±2

7. 在长式周期表中是如何划分s 区、p 区、d 区、ds 区、f 区的每个区所有的族数与s ，p ，d ，f 轨道可分布的电子数有何关系

8. 指出下列说法的错误：

（1）氯化氢（HCl ）溶于水后产生H +和Cl -，所以氯化氢分子是由离子键形成

的。

（2）CCl 4和H 2O 都是共价型化合物，因CCl 4的相对分子质量比H 2O 大，所以CCl 4的

熔点、沸点比H 2O 高。

（3）色散力仅存在于非极性分子之间。

（4）凡是含有氢的化合物都可以形成氢键。 9. 判断题

（1）s 电子绕核旋转其轨道为1个圆周，而p 电子是走“8”字形。（2）当主量子数n =1时，有自旋相反的两条轨道。（3）多电子原子轨道的能级只与主量子数有关。

（4）当n =4时，其轨道总数为16，电子最大容量为32。（5）所有高熔点物质都是原子晶体。

（6）分子晶体的水溶液都不导电。

（7）离子型化合物的水溶液都能很好导电。

（8）基态原子外层未成对电子数等于该原子能形成的共价单键数,此即所谓的饱和性。

（9）两原子以共价键键合时,化学键为σ键;以共价多重键结合时,化学键均为π键。

（10）所谓sp3杂化,是指1个s电子与3个p电子的混杂。

10. 选择题

（1）已知某元素+2价离子的电子分布式为1s22s22p63s23p63d10，该元素在周期表中所属的区为（ C ）。

区区区区

（2）确定基态碳原子中两个未成对电子运动状态的量子数分别为（D）。

A．2,0,0,+1/2; 2,0,0,-1/2; B. 2,1,1,+1/2; 2,1,1,-1/2

C. 2,2,0,+1/2; 2,2,1,+1/2

D. 2,1,0,-1/2; 2,1,1,-1/2

（3）下列各分子中，中心原子在成键时以sp3不等性杂化的是（ B,C ）。

（4）下列各物质的分子间只存在色散力的是（A ）。

（5）下列各种含氢物质中含有氢键的是（B ）。

D. CH

（6）下列物质的化学键中，既存在σ键又存在π键的是（CE）。

B.乙烷

C.乙烯

（7）下列化合物晶体中既存在离子键，又有共价键的是（A,D）。

（8）一多电子原子中，能量最高的是（D）。

A．3,1,1, -1/2; B. 3,1,0,-1/2； C. 4,1,1,-1/2； D. 4,2,-2,-1/2;

11. 分别近似计算第4周期K和Cu两种元素的原子作用在4s电子上的有效核电荷数，并解释其对元素性质的影响。

K Z＊=19-(10×1+8×=

Cu Z＊=29-(10×1+18×=

表示是错误的

(1)1s22s2 (基) (2) 1s22s12d1（错） (3) 1s22s12p2（激） (4)

1s22s22p13s1（激） (5) 1s22s42p2（错） (6) 1s22s22p63s23p63d1（激）

14. 某元素的最高化合价为+6，最外层电子数为1，原子半径是同族元素中最小的，试写出：

（1）元素的名称及核外电子分布式；铬，1s22s22p63s23p63d54s1

（2）外层电子分布式；3d54s1

（3）+3价离子的外层电子分布式。3s23p63d3

15. 试用杂化轨道理论解释BF

3为平面三角形，而NF

为三角锥形。

中的B原子采取sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道,分别与3个F原子的2p轨道重叠，

形成3个B-Fσ键，呈平面三角形，B-F键角为120°，正负电荷中心重合,所以BF

分子

是非极性分子。而NH

分子中的N原子采取sp3不等性杂化，形成4个sp3杂化轨道,其中一个被孤电子对占据,分别与3个H原子的1s轨道重叠，形成3个N-Hσ键，呈三角锥形，

但由于孤电子对的排斥作用，使得N-H键夹角为107°18′，正负电荷中心不重合,所

以NH

分子是极性分子。

16. 试写出下列各化合物分子的空间构型，成键时中心原子的杂化轨道类型以及分子的电偶极矩是否为零。

（1）SiH

4（2）H

S （3）BC1

（4）BeC1

（5）PH

(1) 中心原子Si采取sp3杂化,正四面体，μ=0，非极性分子

(2) 中心原子S采取不等性sp3杂化,V字形，μ≠0，极性分子

(3) 中心原子B采取sp2杂化,平面三角形，μ=0，非极性分子

(4) 中心原子Be采取sp杂化,直线形，μ=0，非极性分子

(5) 中心原子P采取不等性sp3杂化,三角锥，μ≠0，极性分子

17. 说明下列每组分子间存在着什么形式的分子间作用力（取向力、诱导力、色散力、氢键）。

（1）苯和CCl

（色散力）（2）甲醇和水（取向力、诱导力、色散力、氢键）（3）HBr气体（取向力、诱导力、色散力）（4）He和水（诱导力、色散力）（5）HCl和水（取向力、诱导力、色散力）

18. 乙醇和甲醚（CH

3OCH

）是同分异构体，但前者沸点为℃，后者的沸点为-

23℃。试解释之。乙醇有氢键，而甲醚没有

19. 下列各物质中哪些可溶于水哪些难溶于水试根据分子的结构简单说明之。

（1）甲醇（2）丙酮（3）氯仿（4）乙醚（5）甲醛（6）甲烷

20. 在He+离子中,3s、3p、3d、4s轨道能级自低至高排列顺序为_3s=3p=3d＜

4s__，在K原子中，顺序为_3s＜3p＜4s＜3d，Mn原子中,顺序为_3s＜3p＜4s＜3d。

21. A原子的M层比B原子的M层少4个电子，B原子的N层比A原子的N层多5个

电子，则A、B的元素符号分别为Fe 、Br，A与B的单质在酸性溶液中反应得

到的两种化合物分别为FeBr

2、FeBr

。

22.某元素基态原子，有量子数n=4，l=0，m=0的一个电子和n=3，l=2的10个电子，该元素的价电子结构是3d104s1，位于元素周期表第4周期，第ⅠB族。

23.第五周期某元素,其原子失去2个电子,在l = 2的轨道内电子全充满,，试推断

该

元素的原子序数、电子结构，并指出位于周期表中那一族是什么元素

48，[Kr]4d105s2,第五周期，第ⅡB族，镉，Cd

24. 试判断下列各组化合物熔点高低顺序，并简单解释之。

（1）NaF ＞ NaCl ＞ NaBr ＞ NaI

（2）SiF

4 ＜SiC1

＜ SiBr

＜ SiI

25. 邻硝基苯酚的熔、沸点比对硝基苯酚的熔、沸点要_低_这是因为邻硝基苯酚存在分子内氢键，而对硝基苯酚存在分子间氢键，这两种异构体中，对硝基苯酚较易溶于水。

26. 稀有气体和金刚石晶格格点上都是原子，但为什么它们的物理性质相差甚远稀有气体分子晶体，金刚石晶是原子晶体。

第六章酸碱平衡及酸碱滴定

6-1.酸碱质子理论是如何定义酸和碱的什么叫共轭酸碱对 6-2.下列说法是否正确，若不正确请予以更正。

（1）根据稀释定律，弱酸的浓度越大其解离度越小，因此其酸度也越小。错

（2）因为中和相同浓度和体积的盐酸和醋酸所需碱的量相等，所以它们的溶液中H +离子浓度也相同。错

（3）用HCl 标准溶液滴定NaOH （浓度均为L －1），以甲基红为指示剂时，终点误差为负误差。错

（4） mol·L －1的HCOOH 与·L －1的NaOH 相混合，其混合溶液是缓冲溶液。正确 6-3. 写出下列各酸的共轭碱：H 2O - OH -，H 2C 2O 4-H 2C 2O 4-，HCO 3-- CO 32-，H 2PO 4--HPO 42-，HS --S 2-，C 6H 5NH 3+-C 6H 5NH 2。

6-4. 写出下列各碱的共轭酸：H 2O -H 3O +，HC 2O 4--H 2C 2O 4，HCO 3--H 2CO 3，H 2PO 4--H 3PO 4，HS --H 2S ，S 2--HS -。

6-5. 往HAc 的稀溶液中分别加入少量（1）HCl ；（2）NaAc ；（3）NaCl ；（4）H 2O ；（5）NaOH ，则HAc 的解离度有何变化为什么

6-6．用·L -1的NaOH 滴定有·L -1 NH 4Cl 存在的·L -1HCl ，终点应选何种指示剂为什么甲基红

6-7. 写出下列物质水溶液的质子条件式：

（1）NaAc （2）HCl （3）NaOH （4）NH 4Ac （5）NaNH 4HPO 4 （6）NH 4H 2PO 4 (1) c(H +)+c(HAc)=c(OH -) (2) c(H +)=c(Cl -) +c(OH -) (3) c(OH -)=c(Na +) + c(H +) (4) c(H +)+c(HAc)=c(OH -)+c(NH 3) (5) c(H +)+c(H 2PO 4-)+2 c(H 3PO 4)=c(OH -)+c(NH 3) +c(PO 43-)

(6) c(H +)+ c(H 3PO 4)=c(OH -)+c(NH 3) +c(HPO 42-)+2c(PO 43-)

6-8．选择题

（1）下列物质既可作酸又可作碱的是（ A ）。

(A) H 2O (B) Ac - (C) H 2CO 3 (D) CO 32- （2）欲配制pH=的缓冲溶液，应选择的缓冲对是（ C ）。 (A) NH 3—NH 4Cl (B) H 3PO 4—NaH 2PO 4 (C) NaH 2PO 4—Na 2HPO 4 (D) Na 2HPO 4—Na 3PO 4 （3）下列水溶液pH 最小的是（ C ）。

(A) NaHCO 3 (B) Na 2CO 3 (C) NH 4Cl (D) NH 4Ac

（4）当H 3PO 4溶液的pH=时，溶液中主要存在的型体为（ B ）。 (A) H 3PO 4 (B) H 2PO 4- (C) HPO 42- (D) PO 43-

(5) 用强酸滴定弱碱时，突跃范围与弱碱的K b 的关系是（ C ）

（A ）K b 愈大，则突跃范围愈窄（B ）K b 愈小，则突跃范围愈宽（C ）K b 愈大，则突跃范围愈宽（D ）K b 与突跃的大小无关。

（6）用HCl 溶液滴定某碱样，滴至酚酞变色时，消耗盐酸V 1 mL ，再加入甲基橙指示剂连续滴定至橙色，又消耗盐酸V 2 mL ，且V 1>V 2>０，则此碱样是（ D ）。

(A) NaOH (B) NaHCO 3 + Na 2CO 3 (C) Na 2CO 3 (D) NaOH + Na 2CO 3 6-9.利用分布系数计算pH=和pH=时·L -1NH 4Cl 溶液中各型体的平衡浓度。

解：pH=5时54

1010(NH )110 5.610δ-+

--=≈+? 10

53510

5.610(NH ) 5.61010 5.610

δ----?=≈?+?

c (NH 4+)≈ mol·L -1 c (NH 3)≈×10-6 mol·L -1

pH=10时: 104

1010(NH )0.1510 5.610δ-+

--=≈+?10

31010

5.610(NH )0.8510 5.610

δ---?=≈+? c (NH 4+)≈ mol·L -1 c (NH 3)≈ mol·L -1

6-10．人体中的CO 2在血液中以HCO 3-和H 2CO 3存在，若血液的pH 为，求血液中HCO 3-和H 2CO 3各占多少百分数

解：82

238287711

(3.9810)(H CO )0.086(3.9810) 3.9810 4.210 4.210 5.610δ------?=

≈?+???+??? 6-11. 已知下列各种弱酸的θa K 值，求它们的共轭碱的θ

b K 值，并将各碱按照碱性由

强到弱的顺序进行排列。

(1) HCN K a =×10－10； (2) HCOOH K a =×10－4； (3) C 6H 5OH K a =×10－10； (4) H 3BO 3 K a =×10－10 解：

6-12．空气中的CO 2使降水有一定的酸度。根据干空气中CO 2的含量，计算得到在一定温度和水蒸气压时CO 2在水中的溶解度为×10-5 mol·L -1，求此状态下自然降水的pH 值。

解：6(H ) 2.0810c +-==? mol·L -1 pH= 6-13．求下列物质水溶液的pH 值：

（1）·L -1HCl ；（2）·L -1HAc ；（3）·L -1NH 3·H 2O ；（4）·L -1NaAc ；（5）·L -1 (NH 4)2SO 4；（6）·L -1 NaHCO 3；

（7）·L -1 Na 2CO 3；（8）·L -1 NaH 2PO 4；（9）·L -1

H 2CO 3；解：(1) pH=2 (2) c(H +)=×10-3 mol·L -1 pH= (3) pOH= pH= (4) pH= (5) pH= (6) pH=+/2= (7) pH= (8) K a2c ＞20K w c ＜20k a1,

(H ) 2.110c +

? mol·L -1 pH= 若pH=(pK a1+pK a2)/2=+/2= (9) pH=

6-14．实验测得·L -1HAc 溶液的pH=，求HAc 的K a 及解离度α。若在此溶液中加入NaAc 并使其浓度达到·L -1，溶液的pH 和解离度α又为多少这说明什么问题

解：

2325

(H )(1.3510) 1.82100.1c Ka c +--?===?3(H ) 1.3510100%100% 1.35%0.1

c c α+-?=?=?=

5(H ) 1.8210100%100%0.018%0.1

c c α+-?=?=?= 同离子效应

6-15. 什么叫缓冲溶液缓冲溶液具有哪些特性配制缓冲溶液时，如何选择合适的缓

冲对

6-16. ·L -1某一元弱酸（HA ）溶液50mL 与·L -1 NaOH 溶液混合，将混合溶液稀释到100mL ，用酸度计测得溶液的pH=，求HA 的K a 。

解：2

pH lg 0.18 5.253

a a pK pK =+=-= Ka=×10-6

6-17. 在血液中，H 2CO 3-HCO 3-缓冲液功能之一是从细胞组织中快速除去运动之后所产生的乳酸HL(HL 的K a =×10-4)

(1) 求反应：HL+ HCO 3-= H 2CO 3+L -的标准平衡常数。

(2) 在正常血液中，c (H 2CO 3)=L -1, c (HCO 3-)=L -1，如果血液中仅含有H 2CO 3，HCO 3-，能维持正常血液的pH 值吗

(3) 求在加入L -1的HL 之后的pH 。

解：(1)4

323-7

3123(H CO )(L )(HL)(H )8.410210(HL)(HCO )(H )(H CO ) 4.210

a a c c K c K c c c K -+-+-?=?===?? (2)10.027

pH lg

6.38 1.28

7.660.0014

a pK =+=+=＞

(3) 0.0270.005

pH 6.38lg 6.380.54 6.920.00140.005

-=+=+=+

6-18现有由HF 和F -组成的缓冲溶液。试计算：（1）当该缓冲溶液中含有 molHF 和时，其pH 值为多少

（2）往（1）缓冲溶液中加入固体，并使其完全溶解（设溶解后溶液的体积不变），问该溶液的pH 值为多少

（3）当缓冲溶液pH=时，HF 与F -

浓度的比值为多少此时溶液还有缓冲能力吗

解：(1) 0.3

pH 3.18lg 3.660.1=+=

(2)0.31

pH 3.18lg 3.720.09

=+=＞

(3) -(HF)6.5 3.18lg (F )c c =- 4

-(HF) 4.810(F )

c c -=?

6-19 欲配制pH=的缓冲溶液500mL ，且要求其中醋酸的浓度为·L －1，需用醋酸的浓度为·L －1的醋酸溶液和固体NaAc ·3H 2O 各多少

解：-(Ac )pH 4.74lg

5.00(HAc)c c =+= -(Ac )lg 0.260.2c = -(Ac )

0.260.2

c = c(Ac -)= mol·L －1 需用·L －1的醋酸溶液100mL,固体NaAc ·3H 2O

6-20．下列弱酸或弱碱能否用酸碱标准溶液直接滴定若能滴定，终点时应选什么作指示剂假设酸碱标准溶液和各弱酸、弱碱的初始浓度都为 mol·L －1。

（1）HCN （2）HF （3）CH 2ClCOOH （4）苯酚（5）CH 3NH 2 （6）六次甲基四胺（7）吡啶（8）NaCN （9）NH 4Cl （10）NaAc 解：

6-21．下列各多元弱酸(碱)能否用酸碱标准溶液直接滴定若能滴定，有几个突跃各计量点时应选什么作指示剂假设酸碱标准溶液和各弱酸、弱碱的初始浓度都为 mol·L -1

。

（1）酒石酸（2）柠檬酸（3）乙二胺(H 2NCH 2CH 2NH 2) （4）Na 2C 2O 4 （5）Na 3PO 4 （6）Na 2S 解：

6-22．蛋白质试样经消解后加浓碱蒸馏出的NH 3用４％过量H 3BO 3吸收，然后用滴定

至终点（已知 HCl 相当于的Na 2B 4O 7·10H 2O ）。计算试样中N 的含量。

解：0.02284

381.37(HCl)0.059890.001c =

= mol·L -1 321.600.059891014.01

N%100%7.88%0.2300

-???=?= 蛋白质%=%×=

6-23．称取仅含有Na 2CO 3和K 2CO 3的试样，溶于水后，以甲基橙作指示剂，用 mol·L -1HCl 标准溶液滴定至终点，用去，求Na 2CO 3和K 2CO 3的质量分数。

解：

23232323(Na CO )(K CO )

0.500030.00(1/2Na CO )(1/2K CO )m m M M +=? m(Na 2CO 3)+m(K 2CO 3)=

Na 2CO 3%=% K 2CO 3%=%

6-24．有一Na 3PO 4试样，其中含有Na 2HPO 4。称取以酚酞为指示剂，用 mol·L -1HCl 溶液滴至终点，用去，再加入甲基红指示剂，继续用HCl 溶液滴定至终点，又用去。求试样中Na 3PO 4和Na 2HPO 4的质量分数。

解：340.264816.97163.94

Na PO %100%73.86%0.99741000??=?=?

6-25．称取混合碱试样，加酚酞指示剂，用 mol·L —1

HCl 溶液滴定至终点，消耗HCl 溶液，再

加甲基橙指示剂，滴定至终点，又消耗 mLHCl 。求试样中各组分的质量分数。

解：0.2785(34.1223.66)40

NaOH%100%12.30%0.94761000

?-?=

?=?

6-26．设计下列混合液的分析方案。

（1） HCl+NH 4Cl （2） H 2SO 4+H 3PO 4 （3）Na 3PO 4+Na 2HPO 4 （4）NaOH+ Na 3PO 4

解：

6-27．下列情况对分析结果有何影响

（1）用部分风化的H 2C 2O 4·2H 2O 标定NaOH 溶液。(偏低)

（2）用含有少量不溶性杂质（中性）的H 2C 2O 4·2H 2O 标定NaOH 溶液。(偏高)

（3）将NaHCO 3加热至270~300℃来制备Na 2CO 3基准物质。温度超过300℃，部分Na 2CO 3分解为Na 2O ，用此基准物质标定HCl 溶液。(偏低)

（4）·L -1

NaOH 溶液，因保存不当而吸收了CO 2。用此NaOH 溶液①以甲基橙指示剂标定HCl ；②以酚酞作指示剂测定H Ac 溶液的浓度。(偏高)

6-28﹡ 某二元弱酸H 2A ，已知pH=时，c (H 2A)=c (HA -)；pH=时，c (HA -)= c (A 2-)。请计算：（1）H 2A 的K a1和K a2；（2）当溶液中HA -型体浓度达最大时，pH 是多少（3）若用 mol·L -1

的NaOH 溶液

滴定 mol·L -1

的H 2A 溶液，有几个化学计量点各选何种指示剂

解：(1) pK a1= pK a2= K a1=×10-2 K a2=×10-7

(2) pH=+/2=

(3) 第一计量点甲基橙，第二计量点pOH= ,pH= 酚酞

第七章沉淀溶解平衡及沉淀分析

7-1．解释下列各组名词的异同点。

（1）溶解度和溶度积（2）离子积和溶度积（3）同离子效应和盐效应 7-2. 试用溶度积规则解释下列现象：

（1）CaC 2O 4可溶于盐酸溶液中，但不溶于醋酸溶液中，而CaCO 3既可溶于盐酸溶液中，又可溶于醋酸溶液中。

（2）往Mg 2+的溶液中滴加NH 3·H 2O ，产生白色沉淀，再滴加NH 4Cl 溶液，白色沉淀消失；

（3）CuS 沉淀不溶于盐酸但可溶于热的HNO 3溶液中。

7-3. 往含汞废水中投放FeS 固体，利用如下沉淀转化反应:

FeS(s) + Hg 2+(aq) = HgS(s) + Fe 2+(aq)

降低废水中Hg 2+的含量，达到排放标准（地表水Ⅰ类水质含汞标准为5×10-5mg·L -1），试讨论上述反应的可能性。解：Hg 2++FeS(s)=HgS(s)+Fe 2+

K θ=[Fe 2+]/[Hg 2+]=Ksp(FeS)/Ksp(HgS)=×10-18/×10-52=×1034

由于K θ(HgS)远远小于K θ(FeS),使得FeS 离解出的微量S 2-与溶液中的Hg 2+结合生成HgS 沉淀，破坏了FeS 的解离平衡，促使FeS 继续解离，直至Hg 2+浓度降至很低，达到符合国家规定（×10-5 mol·L -1）的排放标准。所以该反应完全可行。

7-4．根据K sp 数据计算Mg(OH)2在纯水和·L -1MgCl 2溶液中的溶解度。

解：在纯水中：41.110s -==?mol·L -1

在·L -1

MgCl 2溶液中：51.210s -==? mol·L -1

7-5. 在 mol·L -1FeCl 3溶液中，加入30 mL 含有 mol·L -1NH 3和 mol·L -1 NH 4Cl 的混和溶液，能否产生Fe(OH)3沉淀

解：c(Fe 3+)=×10)/40=·L -1 c(NH 3)=×30)/40=·L -1

c(NH 4+)=(1×30)/40=·L -1 c(OH -)=×10-5×/=×10-6 mol·L -1 Q=××10-6)3=×10-19＞×10-39, 能产生Fe(OH)3沉淀

7-6. ·L -1BaCl 2溶液与·L -1Na 2SO 4的溶液混合后，有无BaSO 4沉淀生成若有沉淀生成，Ba 2+是否已定性沉淀完全

解：c(Ba 2+)=×100)/150=×10-3mol·L -1 c(SO 42-)=×50)/150=·L -1 Q=×10-3×=×10-5＞×10-10, 有BaSO 4沉淀生成

c(Ba 2+)=×10-10)/ 废水中含Cd 2+的浓度为 mol·L -1，调节溶液pH 为多少开始生成Cd(OH)2沉淀。若地表水Ⅰ类水质含镉标准为含Cd 2+ ·L -1，若达到此排放标准，求此时溶液pH 值。

解：开始生成Cd(OH)2沉淀:6(OH ) 5.010c --==? mol·L -1 pOH= pH=

c(Cd 2+)=×10-3)/112=×10-9mol·L -1

3(OH ) 1.710c --==? mol·L -1

pOH= pH=

7-8．（1）在浓度为 mol·L -1的MnSO 4溶液中，加入 mol·L -1浓度为 mol·L -1氨水，能否生成Mn(OH)2沉淀（2）若在上述溶液中，先加入的(NH 4)2SO 4固体，然后加入 L 浓度为 mol·L -1的氨水，能否生成Mn(OH)2沉淀（假设加入固体后，溶液体积不变）

解：(1) c(Mn 2+)=×/=×10-3mol·L -1

c(NH 3)=×/=·L -1

4(OH )9.510c --==?

Q=×10-3××10-3)2=×10-10＞×10-13, 有Mn(OH)2沉淀生成 (2) c(NH 4+)=[×2]/=·L -1

c(OH -)=×10-5×/=×10-6mol·L -1

Q=×10-6)2×=×10-15＜×10-13, 无Mn(OH)2沉淀生成。

7-9. 向 mol·L -1ZnCl 2溶液中通入H 2S 气体至饱和时 mol·L -1)，溶液中刚好有ZnS 沉淀生成和Zn 2+沉淀完全时溶液的pH 值是多少

解：开始有ZnS 沉淀生成时：c(S 2-)=×10-22)/=×10-21mol·L -1

(H )0.22c +

== mol·L -1

pH= Zn 2+沉淀完全时：c(S 2-)=×10-22)/=×10-17mol·L -1

(H ) 2.210c +

-==? mol·L -1 pH= 7-10. 一溶液中含有 mol·L -1Mg 2+离子，欲除去混有少量Fe 3+

的杂质，问溶液的pH 值应控制在什么范围

解：Fe 3+

沉淀完全时：12(OH ) 6.5410c --=? mol·L -1 pH=

开始有Mg(OH)2

沉淀生成时：-

5(OH ) 2.3710c -==?mol·L -1

pH=

7-11. 在下述溶液中通入H 2S 气体维持其浓度为·L -1，问这两种溶液中残余的Cu 2+

浓度各为多少（1）·L -1CuSO 4的溶液；（2）·L -1CuSO 4与·L -1HCl 的混合溶液。

解：Cu 2+ +H 2S =CuS + 2H +

(1) c(H +

)≈ mol·L -1

2215

2(H )0.20.2(Cu ) 2.110

(H S)0.1 1.910c c c K ++

-?===??? mol·L -1 (2) c(H +

)≈ mol·L -1

2215

2(H )0.30.3(Cu ) 4.710(H S)0.1 1.910

c c c K ++

-?===??? mol·L -1 7-12．称取含有NaCl 和NaBr 的试样溶解后用AgNO 3溶液处理，得到干燥的AgCl 和AgBr 沉淀。另取相同质量的试样一份，用 mol·L -1AgNO 3溶液滴定至终点，消耗。求试样中NaCl 和NaBr 的质量分数。

解：设NaCl 和NaBr 的质量分别为x 和y (x/×+(y/×=

x/ +y/=××10-3 NaCl==%, NaBr==%

-1 AgNO

3-1NH

SCN标准溶液滴定。计算试样中K

O和Na

O的质量分数。

解：K

2O=% Na

O=%

7-14．称取纯，溶于水后用AgNO

溶液处理，定量转化后得到AgCl沉淀 g。求Na 的相对原子质量。（已知Ag和Cl的相对原子质量分别为和）

解：(x+=×10-3 x=

7-15．称取含硫的纯有机化合物，首先用Na

熔融，使其中的硫定量转化为

2SO

，然后溶于水，用BaCl

溶液定量处理得到，求（1）该有机化合物中硫的质量分

数；（2）若该有机化合物的相对分子质量为，该有机化合物分子中有几个硫原子解：c(BaSO

)== S%=%

7-16．选择题

（1）已知K sp(AgCl)=×10-10，AgCl在·L-1NaCl溶液中的溶解度为（D）mol·L-

1。

(A) ×10-10(B) ×10-5(C) (D) ×10-8

（2）在一混合离子的溶液中，c(Cl－)=c(Br－)=c(I－)= ·L-1，若滴加×10-5mol·L-

1AgNO

溶液，则出现沉淀的顺序为（ C）。

(A) AgBr > AgCl > AgI (B) AgI > AgCl > AgBr

（3）下列各沉淀反应，哪个不属于银量法（C）

(Ａ) Ag+ + Cl－ = AgCl(s) (B) Ag+ + SCN－ = AgSCN(s)

S(s) (D) Ag+ + I－ = AgI(s)

（4）莫尔法滴定时，所用的指示剂为（ B ）。

(Ａ) NaCl (Ｂ) K

2CrO

(Ｃ) Na

AsO

(D ) 荧

光黄

（5）莫尔法测定氯的含量时，其滴定反应的酸度条件是（D）。

(Ａ) 强酸性 (Ｂ) 弱酸性 (Ｃ) 强碱性 (Ｄ) 弱碱性或近中性

（6）以硫酸铁铵为指示剂的银量法叫（C）。

(Ａ) 莫尔法 (Ｂ) 罗丹明法 (Ｃ) 佛尔哈德法 (Ｄ) 法扬司法

（7）莫尔法适用的pH范围一般为～，但当应用于测定NH

Cl中氯的含量时，其适宜的酸度为（D）。

(Ａ) pH<７ (Ｂ) pH>7 (C) pH=～ (D) pH=～

（8）用佛尔哈德法测定下列物质的纯度时，引入误差的比率最大的是（A）。

(Ａ) NaCl （B）NaBr (C) NaI (D) NaSCN

（9）用莫尔法测定时，下列阳离子不能存在的是（C）。

(Ａ) K+（B）Na+ (C) Ba2+ (D) Ag+（10）用莫尔法测定时，干扰测定的阴离子是（C）。

(Ａ) Ac- (B) NO

3- (C) C

2- (D) SO

第八章配位化合物与配位滴定

1. 命名下列配合物，指出中心离子、配体、配位原子、配位数和配位个体所带电荷。

（1）由于酸度影响M–EDTA的稳定性，为了衡量配合物的实际稳定性，引入（），它与KθMY的关系为（），反映了配合物的实际（）

（2）配位滴定的最低pH值可利用关系式（）和（）曲线求出。反映pH与lg K MY关系的曲线称为（）曲线，利用它可方便地确定滴定待测离子时的最低pH值。

（3）对于有M、N两种金属离子共存的混合溶液，若想以EDTA滴定其中的M离子，而N离子不产生干扰，（误差小于或等于±%），则必须满足（）及（）条件。

（4）配位滴定中常用的掩蔽方法有（）、（）和（）。

3. 解释下列名词

（1）内界与外界

（2）配离子与配分子

（3）配位体与配位原子

（4）单齿配体与多齿配体

（5）内轨配合物和外轨配合物

（6）螯合物与螯合效应

4. 简要回答下列问题：

（1）配合物中内界与外界之间、中心原子与配体之间各存在着哪种化学键

（2）什么是金属指示剂简述金属指示剂的变色原理。

（3）什么是酸效应和酸效应系数

（4）酸效应曲线有什么应用

（5）为什么在配位滴定中必须控制溶液的酸度

5. 通过计算判断下列反应进行的方向：

（1）[Zn(NH

]2+ + S2–= ZnS↓ + 4NH

K=1/K

·K

=×1012

（2）[Cu (NH

]2+ + Zn2+ = [Zn(NH

)

]2+ + Cu2+K=K

fZn

fCu

=×10-4

（3）[Hg(NH

] 2+ + Y4– = [HgY]2– + 4NH

K=333

6. 已知有两种钴的配合物，它们具有相同的分子式Co(NH3)5BrSO4，它们的区别在于：在第一种配合物的溶液中加氯化钡溶液有白色硫酸钡沉淀生成，加硝酸银溶液没有沉淀；而第二种配合物的

溶液与之相反，写出这两种钴配合物的化学式，并指出钴的配位数和氧化值。

解：第一种配合物: [CoBr (NH 3)5]SO 4

第二种配合物: [CoSO 4(NH 3)5]Br

7. 已知Zn 2+在水溶液中能与NH 3形成锌氨配离子，Zn 2+的配位数为4，以[Zn(NH 3)4]2+

为例，推导出累积稳定常数和逐级稳定常数的关系。

8. 在水中加入和氨（设溶液无体积变化）。

(1) 计算溶液中各组分的浓度。(2) 加入硝酸使配离子消失99%时，溶液的pH 为多少（K f ＝×107， K b (NH 3)＝×10–5）解：(1) Ag + + 2NH 3 = Ag(NH 3)2+ x 2x 1-2x

1 1.210(2)

x x x -=? x=c(Ag +)=×10–3 mol·L –1，c(NH 3)= ×10–3 mol·L –1， mol·L –1； (2) Ag + + 2NH 3 = Ag(NH 3)2+ y

0.01 1.2100.99y =? y=c(NH 3)=×10-5 mol·L –1，

5(H ) 3.310c +-=

=?mol·L –1，pH =

9. 若在含有 mol·L –1 NH 3的 mol·L –1[Ag(NH 3)2]＋溶液中加入少量NaCl 晶体，使NaCl 浓度达到·L –1时，有无AgCl 沉淀生成解： Ag + + 2NH 3 = Ag(NH 3)2+ x 2+2x

0.1 1.210(22)

x x -=?+ x=×10-9mol·L –1, Q=×10-9×10-3=×10-12 ＜×10-10 没有AgCl 沉淀生成

10. 试比较[Ag(NH 3)2]＋和[Ag(CN)2]- 氧化能力的相对强弱，并计算说明。解：

θθ+

327

f 32

[Ag(NH )](Ag /Ag)+0.0592lg

0.7990.0592lg 0.38v [Ag(NH )] 1.210K ??++==+=?θθ+

221

f 211

[Ag(CN)](Ag /Ag)+0.0592lg

0.7990.0592lg 0.45v [Ag(CN)] 1.310

K ??--==+=-? 11. 有一EDTA 标准溶液，其浓度为·L –1，问1mLEDTA 溶液相当于：①Zn，②MgO，

③Al 2O 3各多少毫克

解：（，，）

12. 试求用EDTA 准确滴定浓度为 mol·L –1Fe 3+溶液的最低pH 。解：lg αy(H)== pH =

13. 配位滴定中测定Ca 2+、Mg 2+时为什么要加入三乙醇胺具体操作中是先调pH ，还是先加入三乙醇胺为什么

解：先加入三乙醇胺,后调pH ，避免被掩蔽离子生成沉淀。