第3章 水化学与水污染_第三章水化学与水污染

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第3章 水化学与水污染

一、是非题(对的在括号内填“√”号，错的填“×”号)(1)两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值，则这两种酸的浓度(单位：mol/dm3)相同。()(2)0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大，这表明CN-的Kb值比F-的Kb值要大。()(3)由HAc-Ac-组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc)＞c(Ac-)，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。()(4)PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9，从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。()(5)MgCO3的溶度积Ksp=6.82×10-6，这意味着所有含有MgCO3的溶液中，c(Mg2+)=c(CO32-)，而且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6。()

二、选择题(将正确答案的标号填入空格内)

1.往1dm3、浓度为0.10mol/dm3HAc溶液中加入一些NaAc晶体并使之溶解，会发生的情况是_______。

A．HAc的Ka值增大 B.HAc的Ka值减小 C.溶液的pH值增大 D.溶液的pH值减小

2.下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol/kg，按它们的渗透压递减的顺序排列是______。A.HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2 B.C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2 C.CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6 D.CaCl2-HAc-C6Ｈ12O6-NaCl

3.设AgCl在水中，在0.01mol/dm3CaCl2中，在0.01mol/dm3NaCl中以及在0.05mol/dm3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2和s3，这些量之间的正确关系是______。

Ａ.s0＞s1＞s2＞s

3B.s0＞s2＞s1＞s3

Ｃ.s0＞s1= s2＞s3

D.s0＞s2＞s3＞s1

三、填空题

在下列各系统中，各加入约1.00gNH4Cl固体并使其溶解，定性分析对所指定的性质影响如何?并简单指出原因。

(1)10.0cm3、浓度为0.10mol/dm3HCl溶液(pH值)______。

(2)10.0cm3、浓度为0.10mol/dm3NH3水溶液(氨在水溶液中的解离度)______。(3)10.0cm3纯水(pH值)______。

(4)10.0cm3带有PbCl2沉淀的饱和溶液(PbCl2的溶解度)______。

四、计算简答

1.往氨水中加少量下列物质时，NH3的解离度和溶液的pH值将发生怎样的变化?(1)NH4Cl(s)(2)NaOH(s)(3)HCl(aq)(4)H2O(l)2.下列几组等体积混合物溶液中哪些是较好的缓冲溶液?哪些是较差的缓冲溶液?还有哪些根本不是？

(1)10-5mol/dm3HAc+10-5mol/dm3NaAc(2)1.0mol/dm3HCl+1.0mol/dm3NaCl(3)0.5mol/dm3HAc+0.7mol/dm3NaAc(4)0.1mol/dm3NH3+0.1 mol/dm3NH4Cl(5)0.2mol/dm3HAc+0.0002mol/dm3NaAc 3.当往缓冲溶液中加入少量的酸或碱，或者用少量的水稀释时，溶液的pH值是否仍保持基本不变?说明其原因。

4.欲配制pH值为3的缓冲溶液，已知有下列物质的Ka数值：

(1)HCOOH Ka=1.77×10-4(2)HAc Ka=1.76×10-5(3)NH4+ Ka=5.65×10-10

问选择哪一种弱酸及其共轭碱较合适?

5.若要比较一些难溶电解质溶解度的大小，是否可以根据各难溶电解质的溶度积大小直接比较，即溶度积较大的，溶解度就较大，溶度积较小的，溶解度也就较小?为什么?

6.如何从化学平衡观点来理解溶度积规律?试用溶度积规则解释下列事实：(1)CaCO3溶于稀HCl溶液中。(2)Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。

(3)ZnS能溶于盐酸和稀硫酸中，而CuS不溶于盐酸和稀硫酸中，却能溶于硝酸中。(4)BaSO4不溶于稀盐酸中。

7.将下列水溶液按其凝固点的高低顺序进行排列：

(1)1mol/kgNaCl(2)1mol/kgC6H12O6

(3)1mol/kgH2SO4(4)0.1mol/kgCH3COOH(5)0.1mol/kgNaCl(6)0.1mol/kgC6H12O6

(7)0.1mol/kgCaCl2

8.(1)写出下列各种物质的共轭酸：(A)CO32-(B)HS-(C)H2O(D)HPO42-(E)NH3(F)S2-(2)写出下列各种物质的共轭碱：(A)H3PO4(B)HAc(C)HS-(D)HNO2(E)HClO

9.在某温度下0.10mol/dm3氢氰酸(HCN)溶液的解离度为0.010%，试求在该温度时HCN的解离常数。

10.计算0.050mol/dm3次氯酸(HClO)溶液中的H+的浓度和次氯酸的解离度。

11.根据书末附录，将下列化合物的0.10mol/dm3溶液按pH值增大的顺序进行排列：(1)HAc(2)NaAc(3)H2SO4(4)NH3(5)NH4Cl(6)NH4Ac

12.取50.0cm3、浓度为0.100mol/dm3某一元弱酸溶液，与20.0cm3、浓度为0.100mol/dm3KOH溶液混合，将混合溶液稀释至100cm3，测得此溶液的pH值为5.25。求此一元弱酸的解离常数。13.在烧杯中盛入20.00cm3、浓度为0.100mol/dm3氨的水溶液，逐步加入0.100mol/dm3HCl溶液。

(1)当加入10.00cm3HCl后，混合液的pH值；(2)当加入20.00cm3HCl后，混合液的pH值；(3)当加入30.00cm3HCl后，混合液的pH值。

14.现有125cm3、浓度为1.0mol/dm3NaAc溶液，欲配制250cm3、pH值为5.0的缓冲溶液，需加入6.0mol/dm3HAc溶液多少?

15.根据PbI2的溶度积，计算(在25℃时)：(1)PbI2在水中的溶解度(单位为mol/dm3)；(2)PbI2饱和溶液中的Pb2+和I-离子的浓度；

(3)PbI2在0.010mol/dm3KI饱和溶液中Pb2+离子的浓度；

(4)PbI2在0.010mol/dm3Pb(NO3)2溶液中的溶解度(单位为mol/dm3)。

16.将Pb(NO3)2溶液与NaCl溶液混合，设混合液中Pb(NO3)2的浓度为0.20mol/dm3，问：(1)当混合溶液中Cl-的浓度等于5.0×10-4mol/dm3时，是否有沉淀生成?(2)当混合溶液中Cl-的浓度多大时，开始生成沉淀?(3)当混合溶液中Cl-的浓度为6.0×10-2mol/dm3时，残留于溶液中Pb2+的浓度为多少?

17.欲净化水，可加入F-，使其在水中的质量分数为1.0×10-4%。问往Ca2+浓度为2.0×10-4mol/dm3的水中按上述情况加入F-时，是否会产生沉淀?

参考答案：

一、× √ × × ×

二、1.C，2.C，3.B

三、无明显变化；降低；下降；下降

四、1、解离度下降，pH值减小；解离度下降，pH值增大；

解离度上升，pH值减小；解离度上升，pH值减小。

2、较好的：3，4

较差的：1，5

不是的：23、同离子效应。

4、选择：1，HCOOH和HCOO-

5、不可以。只有组成相似的，才可以这样来判断。

6、（1）CO32-与H+形成弱电解质

（2）OH-和NH4+形成弱电解质

（3）ZnS的溶度积较大, 硝酸还具有氧化性

（4）挥发性酸（稀盐酸）不能制备非挥发性酸（硫酸）

7、6>4>5>7>2>1>38、略。

9、解：

HCNHCN

平衡浓度0.1-0.1×0.010%≈0.0.1×0.010%

0.1×0.010%(0.10.010%)21109 所以：Ka0.1

10、解：

HClOHClO

平衡浓度0.050-x≈0.050

x

x x2Ka3.7108

x9.62106mo/lL

0.050x0.019% 0.05011、3

12、解：设一元弱酸HA，加入KOH后形成HA-KA缓冲体系 解离度pHpKalgCHA300.100pKalg5.25 CKA200.1003.72106 pKa5.43，Ka13、解：(1)形成NH3NH4Cl缓冲溶液

pOHpKblgCNH3CNH4ClpKblg100.1004.75，则pH=9.25

100.100（2）形成NH4Cl溶液，浓度为0.050mol/L

NH4NH3H

平衡浓度

0.050-x≈0.050

x

x x2KKa(NH)w5.621010,x=5.3×10-6, pH=5.28 0.050Kb(NH3)4(3)此时HCl过量，溶液的pH由过量的HCl控制

[H]100.1000.02mol/L

50pH=1.70

lg14、解：pHpKaCHAc6x4.756lg5.0 CNaAc1251.0X=11.88mL

222915、解：（1）Ksp(PbI2)[Pb][I]s(2s)9.810

s1.3510mol/L （2）[Pb2]s1.35103mol/L

[I]2s2.7103mol/L

（3）PbI2Pb22I

X

2x+0.010 Ksp(PbI2)[Pb2][I]2x(2x0.010)29.8109

x=9.8105mol/L

(4)PbI2Pb22I

0.010+x 2x Ksp(PbI2)[Pb2][I]2(x0.010)(2x)29.8109

X=4.9510mol/L

4



16、解：已知Ksp(PbCl2)1.6105

（1）Qi(PbCl2)[Pb][Cl]0.2(5.010)Ksp无沉淀（2）[Cl]2242Ksp(PbCl2)[Pb2]Ksp(PbCl2)1.61058.94103mol/L

0.20（3）[Pb]2[Cl]21.610534.4410mol/L 22(6.010)



17、解：已知Ksp(CaF2)2.71011

1.0104/192)5.541013

Qi[Ca][F]2.010(0.1L224所以不会产生沉淀

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