△，G9=-2.303RTgKe，△，G(673K0=-9.39kJ·mol 17.解： △，G8(298.15K0=-95278.54J·mo1 △，G9(298.15K0=△，H9(298.15K0-298.15K·△，S9(298.15K0 △，S8(298.15K0=9.97J·o1.K,△，G(500K0￥-97292J·mo1- lgK9(500K)=0.16,故K9(500K)=1.4x10 T或者n号≈4H829815张2-工，Ke5000=h410° 18.解：因△，G9(298.15K)=A,G9(1)+A,G号(2)=-213.0k灯·o1<0,说明该耦 合反应在上述条件可自发进行。 第3章酸碱反应和沉淀反应习题参考答案 解：(1)pl-1gc0H)=12.00 (2)0.050mol1·L0Ac溶液中 HOAc 产F+0Ac c/(mol·L)0.050-x c(的=9.5×10mol·L pH=-1gc)=3.02 2.解：(1)pH=1.00c)=0.10mo1L pH=2.00c(=0.010mol·L 等体积混合后：c(=(0.10mo1·L+0.010mo1·L)/2=0.055mo1·L H=-1gc0m=1.26 (2)H=2.00c(的=0.010mol·L pH=13.00p0H=14.00-13.00=1.00,c(0F)=0.10mo1·L 等体积混合后：cH)=0.010mol-上=0.0050m01.L 40Hr)=010mo1-.E-0.050mol.L 2 酸碱中和后：+0一0 c(0D=0.045mol·L pH=12.65 3.解：正常状态时 H=7.35 c)=4.5×10mol·L pH=7.45c)）=3.5×10o1·L 患病时 pH=5.90 c)=1.2×10olL 1.2×106mol-L 45x108m0l-L-27 80a-4
rGm = 2.303RT lgK ， rGm (673 K) = 9.39 kJ·mol1 17.解： rGm (298.15 K) = 95278.54 J·mol1 rGm (298.15 K) = rH m (298.15 K) 298.15 K· rSm (298.15 K) rSm (298.15 K) = 9.97 J·mol1·K 1， rGm (500 K) ≈97292 J·mol1 lg K (500 K) = 0.16， 故 (500K) K =1.41010 或者 1 2 ln K K ≈ R H m (298.15K) r 1 2 2 1 T T T T ， K (500 K) = 1.41010 18.解：因 rGm (298.15 K) = rGm (1) + rGm (2) = 213.0 kJ·mol1 <0, 说明该耦 合反应在上述条件可自发进行。 第 3 章 酸碱反应和沉淀反应 习题参考答案 解：（1）pH=-lg c(H+ )=12.00 （2）0.050mol·L -1 HOAc 溶液中， HOAc H + + OAcc 平/(mol·L -1 ) 0.050-x x x 5 1.8 10 0.050 x x x (HOAc) (H ) (OAc ) K c c c a c(H+ ) = 9.5×10-4 mol·L -1 pH = -lg c(H+ ) = 3.02 2．解：（1）pH = 1.00 c(H+ ) = 0.10mol·L -1 pH = 2.00 c(H+ ) = 0.010mol·L -1 等体积混合后：c(H+ ) =（0.10mol·L -1 +0.010mol·L -1）/2 = 0.055 mol·L -1 pH = -lgc(H+ ) = 1.26 （2）pH = 2.00 c(H+ ) = 0.010mol·L -1 pH = 13.00 pOH = 14.00-13.00 = 1.00, c(OH- ) = 0.10mol·L -1 等体积混合后： -1 0.010mol L -1 (H ) 0.0050mol L 2 c -1 - -1 0.10mol L (OH ) 0.050mol L 2 c 酸碱中和后：H + + OH- → H2O c(OH- ) = 0.045mol·L -1 pH =12.65 3．解：正常状态时 pH = 7.35 c(H+ ) = 4.5×10-8 mol·L -1 pH = 7.45 c(H+ ) = 3.5×10-8 mol·L -1 患病时 pH = 5.90 c(H+ ) = 1.2×10-6 mol·L -1 27 4.5 10 mol L 1.2 10 mol L -8 -1 -6 -1 34 3.5 10 mol L 1.2 10 mol L -8 -1 -6 -1
患此种疾病的人血液中c()为正常状态的27~34倍。 4.解：一元弱酸HA,DH=2.77c0)=L.7×10ol·L +A c*/(mol1·L0.10-1.7×1031.7×1031.7×10 17×10-32 C(HA) 1.7×10-3 a ×1009%=1.7% 0.10 5.解：溶液的pH=9.00, c()=1.0×10molL 故c(0D=1.0×10o1L 假设在1.0L0.10mol·L氨水中加入xolN,C1(s). NH·H0==NH'+OHf cx/(mol.L) 0.10-1.0×10 x+1.0×10°1.0×10 CONHC(OH)(M) C(NHHO) x+1.0x10-51.0x10-5 0.10-1.0×10-5 -1.8×105 x=0.18 应加入NHC1固体的质量为：0.18mo1·L×1L×53.5g·mo1=9.6g 6.解：设解离产生的r浓度为xmol·L,则 HOAc =H+OAc" c*/(ol·L 0.078-x x0.74+X C(HC(OAC)(HOA) C(HOAc) 82=1xio3,x1.9x10,调-gcm52 向此溶液通入0.10 molHC1气体，则发生如下反应： NaOAc+HCI→NaC1+HOAc 反应后：cH0Ac)=0.18ol·L,c(0Ac)=0.64mol·L 设产生的H变为x'mo1,L,则 HOAc H+OAc" c*/(mol·L) 0.18-x' x’0.64+x (0.64+x)X=1.8×10 0.18-x x'=5.1×10,pH=5.30 △(p=5.30-5.72=-0.42 7.解：(1)设C1水解产生的f为xmol·L,则 NH+H.0 ·0+ c年/(mo1·L) 0.010-x X
患此种疾病的人血液中 c(H+ )为正常状态的 27～34 倍。 4．解：一元弱酸 HA，pH＝2.77 c(H+ )=1.7×10-3 mol·L -1 HA H + + Ac 平/(mol·L -1 ) 0.10-1.7×10-3 1.7×10-3 1.7×10-3 3 2 5 3 (H ) (A ) (1.7 10 ) 2.9 10 (HA) 0.10 1.7 10 a c c K c α = 100% 1.7% 0.10 1.7 10 3 5．解：溶液的 pH = 9.00, c(H+ ) = 1.0×10-9 mol·L -1 故 c(OH- ) = 1.0×10-5 mol·L -1 假设在 1.0 L 0.10 mol·L -1氨水中加入 x mol NH4Cl(s)。 NH3·H2O NH4 + + OHc 平/(mol·L -1 ) 0.10-1.0×10-5 x+1.0×10-5 1.0×10-5 (NH ) (OH ) 4 (NH H O) 3 2 (NH H O) 3 2 Kb c c c 5 5 5 5 1.8 10 0.10 1.0 10 ( 1.0 10 )1.0 10 x x = 0.18 应加入 NH4Cl 固体的质量为: 0.18mol·L -1×1L×53.5g·mol-1 = 9.6g 6．解：设解离产生的 H +浓度为 x mol·L -1，则 HOAc H + + OAcc 平/(mol·L -1 ) 0.078-x x 0.74+x (H ) (OAc ) (HOAc) (HOAc) Ka c c c 5 1.8 10 0.078 0.74 x ，x = 1.9×10-6 ，pH = -lg c(H+ ) = 5.72 向此溶液通入 0.10molHCl 气体，则发生如下反应： NaOAc + HCl → NaCl + HOAc 反应后：c(HOAc) = 0.18 mol·L -1，c(OAc- ) = 0.64 mol·L -1 设产生的 H +变为 x’mol·L -1，则 HOAc H + + OAcc 平/(mol·L -1 ) 0.18-x’ x’ 0.64+x’ 5 (0.64 x')x' 1.8 10 0.18 x' x’ = 5.1×10-6，pH =5.30 Δ (pH) = 5.30-5.72 = -0.42 7. 解：（1）设 NH4Cl 水解产生的 H +为 x mol·L -1，则 NH4 + + H2O NH3·H2O + H+ c 平/(mol·L -1 ) 0.010-x x x
K2=(NH,H,O)c(H) c(NH:) NH,-H.056x10 000-5610-0 x=2.4×10,pH=5.62 (2)设NaCN水解生成的r为xol·L,则 CN+H0 =HCN 0H c+/(mol.L) 0.10-x C(CN) x=1.3×10,H=11.11 8.解：(1)K'HC10)=2.9×10:(2)K°(AgI)=8.51X107 9.解：(1)设Caf,在纯水中的溶解度()为xmol·L。因为Ca,为难溶强电解质，且基本上 不水解，所以在CaF:饱和溶液中： Caf,(s）=Ca+2F c/(mol.L) 2x (c(Ca"))(c(F))=K (CaFa) x=1.1×103 (2)设CaP:在1.0×10ol·L"aF溶液中的溶解度(s)为ymol·L. CaF2 (s) +2F c*/(mol·L) 2y+1.0×10 {c(Ca)}·(c(F}2=Km°(CaF) (3)设CaF:在1.0×102mol·L℃aC12溶液中的溶解度(9)为zmol·L。 CaFa (s)=Ca+2F 1.0X10+z (e(Ca)).(c(F)=K (CaF) (z+1.0×10(2z2=5.2×10 2=3.6×10 7.解：溶液混合后有关物质的浓度为： HA+0广 >A”+H0 c/(mol·L) 50.0×0.10 20.0x0.10 200 .10 0. 设c(的=Xmol·L,则弱酸HA,弱酸根A及氢离子F的平衡浓度表示为： HA A十 c/(mol·L) 500x0.10-200x010-￥ 100.0 20.0×0.10+x×x 100.0 pH=5.00=-1gx,x=1.00×10mol·L 代入弱酸的解离平衡常数表示式：
3 2 10 4 3 2 ( NH H O) (H ) 5.6 10 (NH ) NH H O) w h b c c K K c K （ 10 5.6 10 0.010 x xx x = 2.4×10-6，pH = 5.62 （2）设 NaCN 水解生成的 H +为 x’mol·L -1，则 CN- + H2O HCN + OHc 平/(mol·L -1 ) 0.10-x’ x’ x’ - (HCN) (OH ) - (CN ) c c K h c x` = 1.3×10-3，pH = 11.11 8．解：（1）Ka i (HClO)= 2.9×10-8；（2）Ksp θ (AgI) = 8.51×10-17 9．解：（1）设 CaF2在纯水中的溶解度(s)为 x mol·L -1。因为 CaF2为难溶强电解质，且基本上 不水解，所以在 CaF2饱和溶液中： CaF2 （s） Ca2+ + 2Fc 平/(mol·L -1 ) x 2x ｛c(Ca2+)｝·｛c(F - )｝ 2 = Ksp θ (CaF2) x = 1.1×10-3 （2）设 CaF2在 1.0×10-2 mol·L -1 NaF 溶液中的溶解度(s)为 y mol·L -1。 CaF2 （s） Ca2+ + 2Fc 平/(mol·L -1 ) y 2y+1.0×10-2 {c(Ca2+)}·{c(F - )}2 = Ksp θ (CaF2) y(2y+1.0×10-2 ) 2 = 5.2×10-9 y = 5.2×10-5 （3）设 CaF2在 1.0×10-2 mol·L -1 CaCl2溶液中的溶解度(s)为 z mol·L -1。 CaF2（s） Ca2+ + 2Fc 平/(mol·L -1 ) 1.0×10-2 +z 2z {c(Ca2+)}·{c(F - )}2 = Ksp θ (CaF2) (z+1.0×10-2 )(2z)2 = 5.2×10-9 z = 3.6×10-4 7．解：溶液混合后有关物质的浓度为： HA + OH- A - + H2O c/(mol·L -1 ) 100.0 50.0 0.10 20.0 0.10 100.0 20.0 0.10 设 c(H+ ) = xmol·L -1，则弱酸 HA，弱酸根 A -及氢离子 H +的平衡浓度表示为： HA A - + H+ c 平/(mol·L -1 ) x 100.0 50.0 0.10 20.0 0.10 x 100.0 20.0 0.10 x pH = 5.00 = -lg x，x = 1.00×10-5 mol·L -1 代入弱酸 HA 的解离平衡常数表示式：
K(HA)-A)H) 200x010+-x 100.0 c(HA) 50.0x0.10-200×0.10-） 100.0 20.0×0.10 -(1.00×10-5) 100.0 (近似计算) 30.0x010 100.0 =6.67×106 10.解：(1)由题意可知：c0Mg)=0.050mo1·L 当cMg·{c(O>Kg(Om)时开始有Mg(Om:沉淀出 c(OH)> K (Mg(OH)2) 1 c(Mg*) 5.61×10-12 =5.0x102 =1.0x105mol-L (2){c(A1}·{c(O)}2=4.0×102>°(A1(0m),所以还有A1可被沉淀出。 c(Fe"}·{c(0H)】'=2.0×10>°(Fe(Om,),所以还有Fe"可被沉淀出。 11.解：Cd+ca(Om 3Ca+Cd0H0,】 Cd(0m:(s)Cd°+20H K,°=7.2X10 若使cC<0.10mg上11241gmo08.9X10mo1.L c(OH)≥ K(Cd(OH)2) 7.2×10 c(Cd"yc V8.9×10 =9.0×105molL H>(14.00-p0m=10.0 12.解：(1)混合后：c)=0.0010molL cNH·0)=0.050mol·L 设0H浓度为xmol·L H·0=H+0F c/(mol.L) 0.050-x 0.050-x=1.8×10 x=9.0×10,即{c(0H2=9.0×10 {c0Mn}·{c(0)}2=9.0X10>k°GMn(0m)=1.9×10 所以能生成M(OD2沉淀。 (2)己知N)S0,的相对分子质量为132.15 c(0N,s0）=04g5x100ol1.L=0.25ao1-L c(0NH)=0.50mo1·L 设0H浓度为xmol·L
（近似计算） 20.0 0.10 ( ) (A ) (H ) 100.0 (HA) (HA) 50.0 0.10 20.0 0.10 ( ) 100.0 20.0 0.10 5 ( ) (1.00 10 ) 100.0 30.0 0.10 ( ) 100.0 6 6.67 10 x x c c a c x K 10．解：（1）由题意可知：c(Mg2+) = 0.050 mol·L -1 当 c(Mg2+)·{c(OH- )}2＞Ksp θ (Mg(OH)2)时开始有 Mg(OH)2沉淀出。 - 2 2+ 12 2 5 -1 (Mg(OH) ) (OH ) (Mg ) 5.61 10 5.0 10 1.0 10 mol L Ksp c c ＞ （2）{c(Al3+)}·{c(OH- )}3 = 4.0×10-22＞Ksp θ (Al(OH)3)，所以还有 Al3+可被沉淀出。 c(Fe3+)}·{c(OH- )}3 = 2.0×10-22＞Ksp θ (Fe(OH)3)，所以还有 Fe3+可被沉淀出。 11．解： Cd2+ + Ca(OH)2 Ca2+ + Cd(OH)2↓ Cd(OH)2(s) Cd2+ + 2OH- Ksp θ =7.2×10-15 若使 c(Cd2+)＜0.10mg·L -1 = 4 -1 -1 1.0 10 g L 112.41g mol =8.9×10-7 mol·L -1 15 - 2 2+ 7 5 -1 (Cd(OH) ) 7.2 10 (OH ) (Cd )/ 8.9 10 9.0 10 mol L K sp c c c ＞ pH＞(14.00-pOH) = 10.0 12．解：（1）混合后：c(Mn2+) = 0.0010mol·L -1 c(NH3·H2O) = 0.050 mol·L -1 设 OH-浓度为 x mol·L -1 NH3·H2O NH4 + + OHc 平/(mol·L -1 ) 0.050-x x x 2 5 1.8 10 0.050 x x x 2 = 9.0×10-7，即 {c(OH- )}2 = 9.0×10-7 {c(Mn2+)}·{c(OH- )}2 =9.0×10-10＞Ksp θ (Mn(OH)2) =1.9×10-13 所以能生成 Mn(OH)2沉淀。 （2）已知(NH4)2SO4的相对分子质量为 132.15 c((NH4)2SO4) = 0.495 1000 132.15 15 mol·L -1 = 0.25mol·L -1 c(NH4 - ) = 0.50 mol·L -1 设 OH-浓度为 x mol·L -1
NH·0NH+OH c/(mol.L") 0.050-x0.50+x C((OH)=K(NH,H,O) c(NH,H,O) (0.50+x=1.8×10 0.050-x 0.50x 0.050=1.8×10 x=1.8×10 c(0=.8×10molL {ch)}·{c(O}2=3.2×10<°(h(Om),所以不能生成h(Om沉淀。 13.解：使BaS0,沉淀所需 c(O(Bas,mol-L c(Ba) 0.10 =1.08×10mol-L AgSO,沉淀所需 cS0,2>K(Ag:S0)120x10 (c(Ag)) -mol.L 010)2 =1.2×10-3molL 故BaSO,先沉淀。 当Ag开始沉淀时，c(Ba<1.08×100<1001·L 2x10 故此时Ba已沉淀完全。即可用加入NaSO,方法分离Ba”和Ag'。 14.解：Fe”沉淀完全时，c(OH)的最小值为 c(OH)> K(Fe(OH),) c(Fe") 2.79×10 =1.0x10 -mol.L =6.5×10mol-L pH=2.81 若使0.10mo1·LMgC1:溶液不生成g(0m:沉淀，此时c(OD最大值为 (OH)(Mg(OH),) c(Mg") =61x10 mol.L 0.10 =7.5×106mol-L pH=8.88 所以若达到上述目的，应控制281<<8.88 15.解：(1)P%(Om:、Cr(O):开始析出所需c(O)的最低为
NH3·H2O NH4 + + OHc 平/(mol·L -1 ) 0.050-x 0.50+x x + - 4 3 2 3 2 5 (NH ) (OH ) (NH H O) (NH H O) (0.50 ) 1.8 10 0.050 b c c K c x x x 0.50 5 1.8 10 0.050 x x=1.8×10-6 c(OH- )=1.8×10-6 mol·L -1 {c(Mn2+)}·{c(OH- )}2 = 3.2×10-15＜Ksp θ (Mn(OH)2)，所以不能生成 Mn(OH)2沉淀。 13．解：使 BaSO4沉淀所需 10 2- -1 4 4 2+ 9 -1 (BaSO ) 1.08 10 (SO ) mol L (Ba ) 0.10 1.08 10 mol L K sp c c ＞ Ag2SO4沉淀所需 5 2- -1 2 4 4 + 2 2 3 -1 (Ag SO ) 1.20 10 (SO ) mol L (Ag ) (0.10) 1.2 10 mol L K sp c c ＞ ｛ ｝ 故 BaSO4先沉淀。 当 Ag+开始沉淀时，c(Ba2+)＜ 10 3 1.08 10 1.2 10 ＜10-5 mol·L -1 故此时 Ba2+已沉淀完全。即可用加入 Na2SO4方法分离 Ba2+和 Ag+。 14．解：Fe3+沉淀完全时，c(OH- )的最小值为 3 - 3 3+ 39 -1 5 12 -1 (Fe(OH) ) (OH ) (Fe ) 2.79 10 mol L 1.0 10 6.5 10 mol L Ksp c c 3 ＞ pH = 2.81 若使 0.10 mol·L -1 MgCl2溶液不生成 Mg(OH)2沉淀，此时 c(OH- )最大值为 - 2 2+ 12 -1 6 -1 (Mg(OH) ) (OH ) (Mg ) 5.61 10 mol L 0.10 7.5 10 mol L Ksp c c ＞ pH = 8.88 所以若达到上述目的，应控制 2.81＜pH＜8.88。 15．解：（1）Pb(OH)2、Cr(OH)3开始析出所需 c(OH- )的最低为