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《无机及分析化学》《普通化学》习题选解
第1章 水溶液
1-1. 排出下列稀溶液在310 K时，渗透压由大到小的顺序
(1) c(C6H12O6) = 0.10 mol·L (2) c(NaCl) = 0.10 mol·L (3) c(Na2CO3) = 0.10 mol·L
解：Cos(C6H12O6)=c=0.10mol·L Cos(NaCl)=2c=0.20mol·L
Cos(Na2CO3)=3c=0.30mol·L ∴Cos(1) 某一元弱酸HA100mL，其浓度为0.10mol·L , 当加入0.10mol·L的NaOH溶液 -5 -1 -1 -1-1 -1 -1-1-1 50mL后，溶液的pH为多少？此时该弱酸的解离度为多少？(已知HA的Ka=1.0×10) 解： HA + NaOH = NaA + H2O 代入数据 0.10×100 0.10×50 =10mmol =5mmol 可知HA过量5mmol，产生NaA 5mmol,构成一个缓冲溶液。 由公式pH?pKa?lgn共轭碱n共轭酸=5+lg(5/5)=5 [H+]1?10?5?100%??100%?0.03% 解离度??5c(HA)1501-3. 欲配制pH=5.00的缓冲溶液500mL，现有6 mol·L的HAc34.0mL， 问需要加入 NaAc·3H2O(M=136.1g·mol)多少克？如何配制？ -1 -1 nNaAcn(A-)解：根据公式pH?pKa?lg 代入计算，5.00?4.75?lg ?3n(HA)6?34.0?10得到：nNaAc=0.363mol, m(NaAc·3H2O)=0.363×136.1=49.4克 配制方法：称取49.4克NaAc·3H2O，溶解于100mL烧杯中，转移到500mL容量瓶中，稀释，定容，酸度计校正。 1-4. 已知298K时PbI2在纯水中的溶解度为1.3510 mol ? L，求其溶度积。（9.810） 解：PbI2(s) PbI2(aq) Pb + S 2+ 2--3 -1 -9 S S 2S Θ又：Ksp?[Pb][I]?S?(2S)?4S 2+-223-33-9 KΘsp = 4×(1.35×10) = 9.84×10 精品 . 1-5. 现有0.1 mol ? L的Fe和Fe溶液，控制溶液的pH值只使一种离子沉淀而另一种离子留在溶液中？ 解：Fe(OH)2开始沉淀时： -1 2+ 3+ 1.64?10?14[OH]???4.05?10?7mol?L?1 2+[Fe]0.1-KsppOH??lg[OH]??lg4.05?10?6.39 pH=14-pOH?7.61 Fe(OH)3开始沉淀时： ?361.10?10[OH]?3?3?3.32?10?12mol?L?1 3+[Fe]0.1--?7Ksp所以，Fe先沉淀 当Fe沉淀完全时： 3+ 3+ 1.10?10?36?10?1 [OH]?3??1.04?10mol?L3+?6[Fe]10-3KsppOH??lg[OH-]??lg1.04?10?10?9.98 pH?14?pOH?4.02 所以pH范围是：4.02﹤pH﹤7.61 第2章 化学反应的基本原理 2-1. 估计下列各变化过程是熵增还是熵减。 (1) NH4NO3爆炸 2NH4NO3(s)→2N2(g)十4H2O(g)十O2(g) (2)臭氧生成 3O2(g) →2O3(g) 解：(1)NH4NO3爆炸后，气体体积急剧增大，是熵值增大的过程； (2)生成臭氧后，气体体积减小，是熵减过程。 2-2. CO是汽车尾气的主要污染源，有人设想以加热分解的方法来消除之： CO(g)C(s)?12O2(g) 试从热力学角度判断该想法能否实现？ 解：受热分解反应一般为吸热反应，所以反应 1CO(g)C(s)?O2(g) 2其ΔH为正值。另从反应式可知，反应前后的气体摩尔数减少，所以ΔS为负值。根据公式 精品 . ?G??H?T?S 当ΔH为正值、ΔS为负值时，在任何温度下ΔG总是正值，所以此反应在任何温度都不能发生。以加热分解方法来消除汽车尾气中的CO气在热力学上不能实现所以就不必徒劳去寻找催化剂了。 2-3. 判断下列反应 （1）在25℃下能否自发进行？ （2）在360℃下能否自发进行？ （3）求该反应能自发进行的最低温度。 解：查表得： C2H5OH(g) C2H4(g) H2O(g) C2H5OH(g)?C2H4(g)?H2O(g)?fGm/kJ·mol?fHm/kJ·mol -1 -1 -168.6 68.12 -228.6 -1 -235.3 52.28 -241.9 Sm/J·K·mol 282 219.5 188.7 -1 （1）C2H5OH(g)?C2H4(g)?H2O(g) ?rGm(298)??fGm[C2H4(g)]??fGm[H2O(g)]??fGm[C2H5OH(g)] ?(?228.6)?68.12?(?168.6) ?8.12kJ?mol?1因为?rGm(298)>0，反应在25℃下不能自发进行。 （2）?rHm(298)??fHm[C2H4(g)]??fHm[H2O(g)]??fHm[C2H5OH(g)] ?52.28?(?241.9)?(?235.3)?45.68kJ?mol?1 ?rSm(298)?Sm[C2H4(g)]?Sm[H2O(g)]?Sm[C2H5OH(g)] ?219.5?188.7?282 ?126.2J?K?1?mol?1根据公式 ?G??H?T?S 由于?H和?S随温度变化很小，可以看成基本不变。 ?G633K?45.68?633?126.2 1000 ??34.2kJ?mol?1< 0 因此反应在360℃下能自发进行。 精品
普通化学答案
