中國農(nóng)業(yè)大學(xué)趙士鐸版普通化學(xué)普化作業(yè)

1、 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.&7.3奴弗卡因奴弗卡因(一元弱堿，一元弱堿，Kb=710- -6)c=0.020molL- -1的奴弗卡因的奴弗卡因水溶液的水溶液的pH值。值。c/Kb500，c(OH- -)/c= =3.710- -4 pH=14- -pOH=14- -3.43=10.57 &7.6尼古丁尼古丁(C10H14N2)是二元弱堿是二元弱堿Kb1=7.010- -7, Kb210- -11。計(jì)。計(jì)算算c(C10H14N2)=0.050molL- -1的尼古丁水溶液的的尼古丁水溶液的pH值及溶液中值及溶液中c(C10H14N2)、c(C10H14N2

2、H+)、c(C10H14N2H22+)c/Kb1500，c(OH- -)/c= =1.910- -4pH=14- -pOH=14- -3.73=10.27c(C10H14N2H+)=c(OH- -)=1.910- -4molL- -1c(C10H14N2)0.050molL- -1c(C10H14N2H22+)Kb2=1.410- -11(molL- -1) 0.020/1.010760.050/1.0107.0-77 酸堿平衡 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.&7.10在在1.0L，c(NH3)=0.10molL- -1的氨水中，需加入的氨水中，需加入多少克多少克(NH

3、4)2SO4方可配制得方可配制得pH=9.0的緩沖溶液？的緩沖溶液？解：解： 忽略體積變化，忽略體積變化，lgc(B)/c(A)=pKb- - pOHvlgc(NH3)/c(NH4+)=4.75- -5= - - 0.25vc(NH4+)=0.10/0.56=0.18(molL- -1)vm(NH4)2SO4= c(NH4+)M(NH4)2SO4/2 = 0.18132/2=12(g) 第七章作業(yè)第七章作業(yè) 7 酸堿平衡 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第七章作業(yè)第七章作業(yè)&7.1根據(jù)酸堿質(zhì)子論，判斷在水溶液中下列物質(zhì)哪些是酸？根據(jù)酸堿質(zhì)子論，判斷在水溶液中下列物質(zhì)哪些是

4、酸？哪些是堿？哪些是兩性物質(zhì)？分別寫出它們的共軛酸哪些是堿？哪些是兩性物質(zhì)？分別寫出它們的共軛酸(堿堿)。解：解：屬于酸的有屬于酸的有:Fe(H2O)63+,其共軛堿為其共軛堿為: Fe(H2O)5(OH)2+ 屬于堿的有：屬于堿的有：Cr(H2O)5(OH)2+、CO3=、 NH3、 CN- -、其共軛酸為：其共軛酸為： Cr(H2O)63+、 HCO3-、NH4+、HCN Co(NH2)2、CH3NH2、 Co(NH3)22+、 CH3NH3+、 屬于兩性物質(zhì)的有：屬于兩性物質(zhì)的有：HPO42- -、H2O、 H2NCH2COOH7 酸堿平衡NNH 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:

5、09.第七章作業(yè)第七章作業(yè)&例例1下列水溶液中，下列水溶液中，c(NH4+)最高的為：最高的為：(1)c(NH4Cl)=0.1molL- -1；(2)c(NH4HSO4)=0.1molL- -1(3)c(NH4HCO3)=0.1molL- -1；(4)c(NH4Ac)=0.1molL- -1解：解：NH4Cl和和NH4HSO4屬于屬于強(qiáng)酸弱堿鹽強(qiáng)酸弱堿鹽，并且硫酸氫銨屬，并且硫酸氫銨屬于酸式強(qiáng)酸鹽，水溶液中氫離子濃度較高。因此，硫酸于酸式強(qiáng)酸鹽，水溶液中氫離子濃度較高。因此，硫酸氫銨水溶液中銨離子濃度最高。而碳酸氫銨和醋酸銨屬氫銨水溶液中銨離子濃度最高。而碳酸氫銨和醋酸銨屬于于弱酸弱堿

6、鹽弱酸弱堿鹽，并且碳酸氫銨屬于揮發(fā)性弱酸，水解后，并且碳酸氫銨屬于揮發(fā)性弱酸，水解后放出二氧化碳?xì)怏w。因此，碳酸氫銨水溶液中銨離子濃放出二氧化碳?xì)怏w。因此，碳酸氫銨水溶液中銨離子濃度最低。同時(shí)，也可以根據(jù)碳酸氫根的堿式電離常數(shù)與度最低。同時(shí)，也可以根據(jù)碳酸氫根的堿式電離常數(shù)與醋酸根離子的堿式電離常數(shù)進(jìn)行比較得到結(jié)果。醋酸根離子的堿式電離常數(shù)進(jìn)行比較得到結(jié)果。&例例2在在pH=6.0的土壤溶液中，下列物質(zhì)濃度最大的為：的土壤溶液中，下列物質(zhì)濃度最大的為： (1)H3PO4； (2)H2PO4- -；(3)HPO4=；(4)PO43- -。解：根據(jù)解：根據(jù)P.102圖圖5- -2得出得出p

7、H=6.0時(shí)，時(shí)，c(H2PO4- -)最大。最大。7 酸堿平衡 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第七章作業(yè)第七章作業(yè)&7.2（1）水溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子反應(yīng)式為：水溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子反應(yīng)式為：H+ OH- -=H2O，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K=KW；強(qiáng)酸與弱一元堿反應(yīng)的離子反；強(qiáng)酸與弱一元堿反應(yīng)的離子反應(yīng)式為應(yīng)式為:H+MOH=M+H2O， K= ;弱一元酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子反應(yīng)式為：弱一元酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子反應(yīng)式為： HA + OH- - = A- - + H2O， K= ；弱一元酸與弱一元堿反應(yīng)的離子反應(yīng)式為：弱一元酸與弱一元堿反應(yīng)的

8、離子反應(yīng)式為： HA + MOH =H2O + M+ + A- -，K=(M)(O H)1(O H)(H)(M O H )bwaccKcccKKccccc7 酸堿平衡awKK12(M )(A )(H )(OH )(HA)(MOH)(H )(OH )abwccccccccKKccKcccccc 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.&例例3根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算下列正反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算下列正反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)數(shù),預(yù)測下列反應(yīng)易于向何方向進(jìn)行：預(yù)測下列反應(yīng)易于向何方向進(jìn)行：(1)HSO4- - + HPO4= = = SO4= = + H2PO4- -; Ka(HSO4

9、- -)=1.210- -2；Ka2(H2PO4- -)=6.2310- -8K=&7.2（2）在水溶液中，在水溶液中，HC2O4- -的酸常數(shù)的酸常數(shù)Ka=草酸的草酸的二級(jí)電離常數(shù)二級(jí)電離常數(shù)Ka2(H2C2O4)=6.4010- -5，堿常數(shù)，堿常數(shù)Kb=水的離子積常數(shù)水的離子積常數(shù)Kw與草酸一級(jí)電離常數(shù)與草酸一級(jí)電離常數(shù)Ka1之比之比 (Kw/Ka1)=1.010- -14/5.9010- -2=1.6910- -13，因此，因此NaHC2O4水溶液的水溶液的pH500,可以使用近似式可以使用近似式 c(H+)= pH=3.037 酸堿平衡54653(NHNH )2.17 100

10、.040 9.32 10Kcc 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第七章作業(yè)第七章作業(yè)&7.11近似計(jì)算酒石酸氫鉀近似計(jì)算酒石酸氫鉀(KHA)水溶液的水溶液的pH值，并計(jì)算值，并計(jì)算該水溶液中該水溶液中c(H2A)/ c(HA- -)以及以及c(A2- -)/ c(HA- -)。判斷此溶液。判斷此溶液有無緩沖能力？為什么？有無緩沖能力？為什么？(已知酒石酸：已知酒石酸：pKa1=3.0, pKa2=4.4)。若其。若其2級(jí)級(jí)pKa相差較大，情況又將如何？相差較大，情況又將如何？解：近似計(jì)算：解：近似計(jì)算：pH1/2pKa1 + pKa2 = (3.0+4.4)= 3.751

11、2 . 0)(HAA)(H7 . 00 . 314.03 .10OH)(HAA)(Hlg)(HA)(OHA)(HOHAHOHHA2a122a1Wb222ccpKpKpcccccKKKw 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.512 . 0)HA()A(;0 . 5)A()HA(7 . 07 . 34.4HK)A()HA(lg;)HA()A(lgKH22a222a2ccccppccccppHA- -= H+A2- -)HA()A(lgH)HA()A()H(2a22a2ccppKcccK根據(jù)計(jì)算所得在酒石酸氫鉀溶液中，根據(jù)計(jì)算所得在酒石酸氫鉀溶液中，H2A和和A2- -的濃度的濃度極低，不

12、足以抵抗外界的的酸堿加入，因此，此溶液極低，不足以抵抗外界的的酸堿加入，因此，此溶液無緩沖能力。無緩沖能力。 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.&8.6 解：解：CaCO3 + 2F- - = CaF2 + CO32- -，K=Ksp(CaCO3)/Ksp(CaF2) c(CO32- -)/c=Kc(F- -)/c2=(4.9610- -9/1.4610- -10)(2.010- -4/c)2=1.410- -6&8.8 解：解：Fe3+沉淀完全沉淀完全(10- -5)的最低的最低pH：KspFe(OH)3c(Fe3+)/cc(OH- -)/c3c(OH- -)/c

13、= =6.410- -12pH=14- -11.2=2.8Fe2+不沉淀的最高不沉淀的最高pH：KspFe(OH)2c(Fe2+)/cc(OH- -)/c2c(OH-)/c = =3.110- -8pH=14- -7.5=6.5 pH范圍范圍2.86.5 -39-632.64 10/(10 /c )c/(0.05/104.8717 第八章作業(yè)第八章作業(yè) 8 沉淀-溶解平衡 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第八章作業(yè)第八章作業(yè)8 沉淀-溶解平衡&8.7 解：解：c(OH-)/c= =9.410- -4(molL- -1)c(Mg2+)=0.50/2=0.25(molL-1)

14、c(Mg2+)/cc(OH-)/c2=(0.25/c)( 9.410-4/c) 2=2.210-7 Ksp =5.6110-12 有沉淀生成。有沉淀生成。 要防止沉淀生成，要防止沉淀生成， c(Mg2+)/cc(OH-)/c25.6110-12c(OH-)/c= =4.7410-6(molL-1)c(OH-)=Kb(NH3)c(NH3)/c(NH4+) =Kb(NH3)n(NH3)/n(NH4+)n(NH4+)=Kb(NH3)n(NH3)/c(OH-) =1.7710-5(0.0200.10)/(4.7410-6) =7.4710-3(mol)m(NH4Cl)=7.4710-353.5=0.4

15、0(g)c(0.10/2)/101.775)/(0.25/105.61-12c 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第八章作業(yè)第八章作業(yè)&8.1寫出下列難溶電解質(zhì)溶度積常數(shù)表達(dá)式：寫出下列難溶電解質(zhì)溶度積常數(shù)表達(dá)式：AgCl=Ag+Cl-；Ksp=c(Ag+)/cc(Cl-)/cCa3(PO4)2=3Ca2+2PO43-； Ksp=c(Ca2+)/c3c(PO43-)/c2MgNH4AsO4=Mg2+NH4+AsO43-；Ksp=c(Mg2+)/cc(NH4+)/cc(AsO43-)/c&8.3假定假定Mg(OH)2溶于水后完全離解，且忽略副反應(yīng)，計(jì)算溶于水后完全離解

16、，且忽略副反應(yīng)，計(jì)算Mg(OH)2在下列情況下的溶解度。在下列情況下的溶解度。Ksp=5.6110-12(2)在在c(NaOH)=0.01mol/L的氫氧化鈉溶液中；的氫氧化鈉溶液中；解：解：Mg(OH)2=Mg2+2OH- ；Ksp=c(Mg2+)/cc(OH-)/c2 0.01 =5.6110- -12 =KspMg(OH)2/c(OH-)/c2=5.6110-12/0.012=5.6110-8 因此，在因此，在0.01mol/L氫氧化鈉溶液中氫氧化鎂的溶解度：氫氧化鈉溶液中氫氧化鎂的溶解度： 等于等于5.6110-8mol/L8 沉淀-溶解平衡 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:0

17、9.&8.10 H2S = 2H+ +S= Ka = 9.2310- -22 ZnS = Zn2+ + S= Ksp= 2.9310- -25 Ksp= c(Zn2+)c(S=)；若要；若要ZnS沉淀完全溶解，則溶液沉淀完全溶解，則溶液中的中的c(Zn2+)應(yīng)等于應(yīng)等于0.1molL- -1。 c(S=)= Ksp/c(Zn2+)；將此式代入得：；將此式代入得：第八章作業(yè)第八章作業(yè)8 沉淀-溶解平衡12522sp2a2a22222aLmol6 . 55 .31)H(;5 .311 . 01 . 01093. 21023. 9)Zn(/S)(H)S(S)(H)H(;1023. 9S)(H

18、)S()H(ccKcKccKccccK 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第九章作業(yè)第九章作業(yè)&9.2 解：解：(1) 3As2O3 + 4NO3- - + 4H+ + 7H2O = 6H3AsO4 + 4NO (3) 2MnO4- - + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O(5) 2Mn2+ +5NaBiO3 +14H+ =2MnO4- - +5Bi3+ +5Na+ +7H2O(7) 2Cr(OH)4- - + 3HO2- - = 2CrO42- - + OH- - + 5H2O (9) 2Cu2+ + 4I- - = 2CuI +

19、I2(11) 3MnO42- + 2H2O = 2MnO4- - + MnO2 + 4OH- - &9.10(1) 解：解： - -）Zn(s)|Zn2+(0.020molL- -1)|Ni2+(0.080molL- -1)| Ni(s)（+ (Ni2+/Ni)=- -0.257+(0.059/2)lg(0.080/c)=- -0.289(V) (Zn2+/Zn)=- -0.7618+(0.059/2)lg(0.020/c)=- -0.812(V) =- -0.289- -(- -0.812)=0.523(V)9 氧化還原反應(yīng) 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第九章作業(yè)第

20、九章作業(yè)9 氧化還原反應(yīng) &9.11(1) 解：解：判斷反應(yīng)自發(fā)方向的方法：判斷反應(yīng)自發(fā)方向的方法：rG， Q與與K比較。比較。 = (Sn2+/Sn)- (Pb2+/Pb)=- -0.1377- -(- -0.1262)=- -0.0115(V)rGm=- -nF = - -296.5(- -0.0115)=2.22(kJmol-1)lgK=(2/0.0592)(- -0.0115)=- -0.389，K=0.408，Q= = =10K =- -0.0115- -0.0296lg10=- -0.0411(V)0，逆向進(jìn)行。，逆向進(jìn)行。&9.13 解：解： (PbSO4/Pb)

21、= (Pb2+/Pb)= (Pb2+/Pb)+(0.0592/2)lgKsp(PbSO4)& lgKsp(PbSO4)=- -0.359- -(- -0.126)(2/0.0592)=- -7.87，Ksp(PbSO4)=1.310-8 cccc)/(Sn)/(Pb22+cc0.050/0.50/ 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第九章作業(yè)第九章作業(yè)&9.14鹵化亞銅鹵化亞銅CuX均為白色沉淀均為白色沉淀,CuI可按下法制得可按下法制得: Cu2+(aq)+I- -(aq)=CuI+I2。試計(jì)算說明能否用類似的方法制。試計(jì)算說明能否用類似的方法制備備CuBr、Cu

22、Cl。已知。已知Ksp(CuBr)= 2.010- -9、Ksp(CuCl)=2.010- -6。估計(jì)能否用下法得到：。估計(jì)能否用下法得到：CuCl2+Cu=CuCl。解：解：反應(yīng)反應(yīng)Cu2+(aq)+X- -(aq)=CuX+X2的電極如下：的電極如下：負(fù)極：負(fù)極：X2+2e=2X-；I2電極電極0.54V;Br2電極電極1.07V;Cl2電極電極1.36V 正極：正極：Cu2+X- -+e=CuX由以下反應(yīng)組成由以下反應(yīng)組成 Cu2+e=Cu+；CuX=Cu+X- -根據(jù)能斯特方程有：根據(jù)能斯特方程有： (X2/X- -)=(X2/X- -) )+0.059lgc(Cu2+)/c/ /c(

23、Cu+)/c =(X2/X- -) )+0.059lg(Cu2+)/cc(X- -)/c/Ksp(CuX) =(X2/X- -) )+0.059lgKsp(CuX)-1計(jì)算得到計(jì)算得到:X=I=0.86V; X=Br=0.67V; X=Cl=0.49V。CuBr、CuCl不能用此方法得到。不能用此方法得到。9 氧化還原反應(yīng) 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第九章作業(yè)第九章作業(yè)&反應(yīng)反應(yīng)CuCl2+Cu=CuCl的電極反應(yīng)如下：的電極反應(yīng)如下： 負(fù)極：負(fù)極：CuCl+e=Cu+Cl- -;(CuCl/Cu)=(Cu2+/Cu+)+0.059lgKsp(CuCl) 當(dāng)當(dāng)X=B

24、r; =0.0062V;當(dāng)當(dāng)X=Cl; =0.18V。 正極：正極：Cu2+Cl- -+e=CuCl;(Cu2+/CuCl)=(Cu2+/Cu+)+0.059lgKsp(CuCl)-1 當(dāng)當(dāng)X=Br;=0.67V;當(dāng)當(dāng)X=Cl; =0.49V。 根據(jù)以上計(jì)算：根據(jù)以上計(jì)算： 正正 負(fù)，負(fù)， 0。反應(yīng)可以正向進(jìn)行。反應(yīng)可以正向進(jìn)行 因此，可以用因此，可以用反應(yīng)反應(yīng)CuCl2+Cu=CuCl 制備制備CuBr、CuCl化合物?；衔?。9 氧化還原反應(yīng) 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.第九章作業(yè)第九章作業(yè)&9.18將一硝酸亞汞溶液與汞組成電極將一硝酸亞汞溶液與汞組成電極(1)。

25、再將該溶液稀。再將該溶液稀釋至原濃度釋至原濃度1/10后，與汞組成電極后，與汞組成電極(2)。利用此二電極組。利用此二電極組成原電池，成原電池，=0.03V(298K)。據(jù)此判斷水溶液中亞汞離。據(jù)此判斷水溶液中亞汞離子以子以Hg22+，而非，而非Hg+形式存在。形式存在。解解: 此二電極組成的是濃差電池。濃度較大的電極此二電極組成的是濃差電池。濃度較大的電極(1)為為正極，正極， - -)Pt |Hg(l)|硝酸亞汞硝酸亞汞(2) | 硝酸亞汞硝酸亞汞(1)|Hg(l)| Pt(+ 根據(jù)電極反應(yīng)式和能斯特方程設(shè)根據(jù)電極反應(yīng)式和能斯特方程設(shè):Hgnn+ne=nHg;(Hgnn+/Hg)=+(0.

26、059/n)lgc(Hgnn+) )/c= (1)- - (2)= =0.03解得解得n=2。因此說明在水溶液中亞汞離子為。因此說明在水溶液中亞汞離子為Hg22+形式。形式。9 氧化還原反應(yīng) lg100.059n=(2)/(1)/lg0.059ccccn亞汞離子亞汞離子 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09.解解 釋釋Ag+e=Ag (Ag+/Ag)=(Ag+/Ag)+0.059lgc(Ag+)/cAgCl+e=Ag+Cl; (AgCl/Ag)=(AgCl/Ag)+0.059lgc(Cl-)/c- -1 以上兩式的關(guān)系可通過：以上兩式的關(guān)系可通過： AgCl=Ag+Cl- -; Ksp

27、=c(Ag+)/cc(Cl- -)/c相聯(lián)系。相聯(lián)系。(AgCl/Ag)=(Ag+/Ag)=(Ag+/Ag)+0.059lgc(Ag+)/c =(Ag+/Ag)+ 0.059lgKsp(AgCl)/c(Cl- -)/c =(Ag+/Ag)+ 0.059lgKsp(AgCl); 是在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。是在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。 代入氯化銀電極式中：代入氯化銀電極式中：(AgCl/Ag)= (Ag+/Ag)+ 0.059lgKsp(AgCl)+ 0.059lgc(Cl-)/c- -1 = (Ag+/Ag)+ 0.059lgKsp(AgCl) c(Cl-)/c- -19 氧化還原反應(yīng) 普通化學(xué) 2001-2004 9:55:09. 第十章作業(yè)第十章作業(yè) &10.1 答：答：配合物配合物 命名命名 中心中心離子離子 配位配位數(shù)數(shù)