1、Chapter 1 Introduction 习题 3、 (1) 5位 ; (2) 3位 ; (3) 2位 ; (4) 1位 ; (5) 2位 . 4、 %. 10001010240 1024010230 T TXRE 5 、k P aPasmkgLsmkgLJKmo lKJLmo l 1 0 0 01 0 0 0 211221111或 kP aPamNLmNLJKm o lKJLm o l 1 0 0 01 0 0 0 211111 7、 mo lmo lg kgN a OHM N a OHmN a OHn 25.00.40 010.0)( )( 1 mo lmo lgkgCaMCamCan
2、 00.50.4021100.0)21()21(211222 mo lmo lgkgCONaMCONamCONan 89.110621100.0)21()21(211323232 8、 mo lmo lg gZ n C lM Z n C lmZ n C ln 57.23.1 3 6 3 5 0)( )()( 1222 此溶液的物质的量浓度为： 122 48.35.739 57.2)()( Lm o lmLm o lVZ n C lnZ n C lc 此溶液的质量摩尔浓度为： 1222 95.365057.2)( )()( kgm o lgm o lOHm Z n C lnZ n C lb 9、
3、 11 1.51000.3920)()()( Lmmo lmLmo lgmgVKMKmVKnKc 11 1 0 31 0 05.353 6 6)()()( Lmmo lmLmo lgmgVClMClmVClnClc 10、 gmLLgOHCm 0.255000.50)( 16126 gm o lg m o lggOHCM OHOHCMgOHOHCm 5.271801980.25)( )(0.25)( 116126 2612626126 即称取 27.5g C6H12O6H2O晶体，溶于蒸馏水并稀释至 500mL。 116126 612661266126 2 7 8.05 0 01 8 00.2
4、5)()()()( Lmo lmLmo lggVOHCMOHCmVOHCnOHCc 溶液中水的质量为： ggLkgmL 4750.2500.1500 1 ，则葡萄糖的摩尔分数为： 0 0 5 2 5.00.184751800.251800.25)()()()()()()()()()(1112261266126612661262612661266126mo lggmo lggmo lggOHMOHmOHCMOHCmOHCMOHCmOHnOHCnOHCnOHCx11、 gNam 0.5 gmolg molggNaM N a C lMgN a C lm 130.23 5.580.5)( )(0.5
5、11 LLg gN a C lN a C lmN a C lV 4.10.9 13)( )( 1 12、 mo lmo lg gIM ImIn 31222 1000.2254 508.0)( )( mo lmo lInK M n OKIn 3324 1000.41000.22)(2 Exercises 2. 1900 1 8 6 1 800 6 532 24298 3 729 . 4. Assume the volume of the solution is 1 L, thus the mass of the solution is: gLmLgm 1 0 2 410 2 4.1 1 The
6、mass of NH4Cl is: ggClNHm 0.87%50.81 0 2 4)( 4 The mass of solvent H2O is: ggOHm 9 3 7%)50.81(1 0 2 4)( 2 11244244 7419370631937553087 kgm o lkgm o lgm o lggOHmClNHMClNHmOHmClNHnClNHb .)()( 0 3 0 4.00.189 3 763.163.1)()(63.163.1)(1222444 mo lggmo lmo lOHMOHmmo lmo lOHnClNHnClNHnClNHx 144 63.1163.1 L
7、m o lLm o lV ClNHnClNHc5. 183 44)( m o lgHCM ; 1104 58)( m o lgHCM Assume the total moles of the sample is x, thus, gHCMHCnHCMHCn 58)()()()( 1041048383 gmo lgxmo lgx 585857.04443.0 11 molx 1.1 The mass of propane is: gmo lgmo l 21441.143.0 1 ; The mass of butane is: ggg 372158 6. The mass of KAl(SO4
8、)2 is: mgmgm o lg m o lgmgOHSOK A lM SOK A lMSOK A lm 55.646.1184.474 2.2586.118)12)( )()( 112242424 14124242424 10500.2000.1 2.25855.64)()()()( Lmo lLmo lgmgVSOK AlMSOK AlmVSOK AlnSOK Alc14142424 100 0 0.5105 0 0.22)(2)( Lm o lLm o lSOK A lcSOc The density of the solution is 1.00 gmL-1, thus the ma
9、ss of the solution is 1.000 kg. Since the solution is very dilute, it can be considered that the mass of water(solvent) is approximately 1.000 kg, 1412242422424 105002000122585564 kgm o lkgm o lgmgOHmSOK A lMSOK A lmOHmSOK A lnSOK A lb .)()()()()()( Chapter 2 Colligative Properties of Solutions 习题 1
10、. 9 9 5.03 4 20.100.181 0 00.181 0 01112m o lggm o lggm o lggx OH kP akP axPP OH 3329 9 5034220 . 2. （ 1） mo lmo lg gn 31 1091.43 4 2 68.1 甲，溶质甲，溶质乙，溶质 nmo lmo lg gn 31 105536 9 0 452 ,溶剂的量相等 OHOH xx 22 乙，甲， 。相同温度下，乙溶液蒸汽压高。 （ 2）溶液乙中的溶剂可以转到甲溶液中。密闭容器中压强为 P，则 乙甲 PPP ，甲溶液中凝结速率 大于蒸发速率，溶质浓度降低；乙溶液中蒸发速率大于凝结
11、速率，浓度升高。直到两者浓度相等。 （ 3）OHOH mgmo lmg mo l22 0020105530020 10914 33 ， gm OH 22.32 3. ABBbBbb mM mKbKT 11 28100510 512802 m o lggK m o lgKgmT KmMAbbBB 方法一： K. 9110028 80210861 113 gmo lg gmo lgKmM mKbKTABBfBff 方法二： K 915120 510861 11 mo lkgK Kmo lkgKK TKbKTbbfBffCCTCT ff 910 . 4. ABBbBbb mM mKbKT 11 1
12、6 20.1017.0 5 1 25 3 8.0 molggK molgKgmT KmMAbbBB 设尼古丁的分子式为： aNHC 75 281162 1 1 m o lg m o lga ，分子式为： 21410 NHC 。 5. ABBbBbb mM mKbKT 11 2 5 60.4062.1 5 1 2 024.3 m o lggK m o lgKgmT KmMAbbBB 设 此单质硫 的分子式为： as 832256 1 1 m o lg m o lga ，分子式为： 8s 。 6. 方法一：对于稀溶液， BB bc i. (1) (2) (4) 均为水溶液，其中 (1) (2)为非
13、电解质，浓度相等，凝固点下降值相等，凝固点 (1) (2)； (4)相对于 (1) (2)来讲，凝固点下降更多，则凝固点 (1) (2) (4) ii. (3)为苯的溶液 ， 纯苯的凝固点为 5.5， Kkgm o lm o lkgKbHCKT Bff 512.01.012.5 1166 ，则其凝固点大于 0， 为 (1) (2) (3) (4)中的最高值 。 排序： (3) (1) (2) (4) 方法二：对于稀溶液， BB bc (1) Kkgm o lm o lkgKbOHKT Bff 186.01.086.1 112 0.1molL-1蔗糖水溶液的凝固点为 ： 0.186 (2) Kk
14、gm o lm o lkgKbOHKT Bff 186.01.086.1 112 0.1molL-1甲醇水溶液的凝固点为 ： 0.186 (3) Kkgm o lm o lkgKbHCKT Bff 512.01.012.5 1166 0.1molL-1甲醇苯溶液的凝固点为 ： 5.5 0.512 4.988 (4) Kkgm o lm o lkgKbOHiKT Bff 3 7 2.01.086.12 112 0.1molL-1NaCl水溶液的凝固点为 ： 0.372 排序： (3) (1) (2) (4) 7. (1) RTLm o lRTOHCc 16126 2.0 (2) 113232 1
15、.02.0212121 Lmo lLmo lCONacCONac RTLm o lRTLm o lRTCONaic 1132 3.01.03 (3) 114343 3 2.02.0313131 Lmo lLmo lPONacPONac RTLmolRTLmolRTPONaic 1143 3 8.03 2.04 (4) RTLmo lRTLmo lRTN a C lic 11 4.02.02 排序： (4) (2) (3) (1) 8. 11 14.086.126.0 kgm o lm o lkgK KKTN a C libff 11 1 4 014.0 Lm m o lLm o lN a C
16、lc os (1)的说法正确。 9. RTVMmRTc BBB 1411 109161 0 007 1 70 2 9 83 1 48002 m o lgLk P a KKm o lJgVRTmM BB . 10. 11 280861 520 kgm o lm o lkgK KK TbffB . cos 0.28 molL-1 = cosRT = 0.28 molL 1 8.314JK 1mol 1310K= 720 kPa 11. 由题可知，两种溶液的质量摩尔浓度相等。 Bbb 尿素 即： 2,1, ABBA mMmmM m 尿素尿素 112,1, 3431 0 0 050.1 20005.6
17、08.42 m o lggg gm o lggmm mMmMAABB尿素尿素 12. 1911000 1901000 304003010020200 kgm o lkgm o lkg m o lm o lm o lb B .Kkgm o lm o lkgKbKT Bbb 970915 1 20 11 . Exercises 1. (calculating process omitted). (a): The boiling point (b.p.) is 102.72 C, the freezing point (f.p.) is 9.89 C; (b): The b.p. is 101.97
18、 C, the f.p. is 7.16 C. 2. )(. KT f 143362505 11 1 1 8055143 105004 m o lggK m o lkgKgmT KmMAffBB 3. 11 1 2 73 0 1051 105857 m o lggK m o lkgKgmTKmMAffBB . 1145 1272164 m o lgm o lgHCM )( Therefore, the molecular formula of this compound is C10H8. 4. The molality of the EG solution is: 11 1942 5 0 5
19、0162 6 5 1 kgm o lgm o lg gmM mbABBB Kkgm o lm o lkgKbKT Bff 797194861 11 . The freezing point of the solution is: CC 7977970 .).( . (The calculation here has a relatively large error since the solution is not a dilute solution anymore.) 5. 10.0 mmHg corresponds to k P ak P amm Hgmm Hg 3313101760 01
20、0 . . VM RTmRTVMmRTVnRTc BBBBBB 1411 105261331 2 9 83 1 48035 m o lgLk P a KKm o lJgVRTmM BB 6. Assume the volume of the solution is 1 L, thus, The mass of NaCl is: gLmLg 6886010051 1 .% . The molarity of NaCl solution is: 11 1501558 68 Lm o lLm o lg gVM nVncBBBB ., therefore, k P aKKmo lJLmo lRTic
21、B 2111 10773727331481502 .)( Chapter 3 Electrolyte solutions 习题 1、 OH-、 H2O、 HCO3-、 CO32-、 NH3、 NH2CH2COO-、 HS-、 S2-。 2、 H3O+、 NH4+、 H2PO4-、 NH3、 Al(H2O)63+、 HCO3-、NH3+CH2COOH。 3、 (1) 在 H3PO4溶液中存在如下质子转移平衡： 4243 POHHPOH 2442 H P OHPOH 3424 POHH P O OHHOH 2 溶液中存在 3.42.4.42 , POH P OPOHH 和 OH 五种离子；离子浓度
22、由大到小的顺序是： OHPOH P OPOHH ,342 .4.42 。H3PO4不能完全电离，所以溶液中的 H 浓度不是 3.4PO 的三倍。 (2) NaHCO3是一种两性物质，在水溶液中存在下列质子转移平衡： 233 COHH C O OHCOHOHH C O 3223 HCO3-的酸离解常数和碱离解常数分别为： 113223 106.5 COHKH C OK aa 87143212323 103.2103.4 101 COHK KCOKH C OKawbb 由于 33 H C OKH C OK ba ，故 HCO3-结合质子的能力大于其给出质子的能力，故此溶液显碱性。 NaH2PO4也
23、是一种两性物质，在水溶液中存在下列质子转移平衡： 2442 H P OHPOH OHPOHOHPOH 43242 H2PO4-的酸离解常数和碱离解常数分别为： 843242 102.6 POHKPOHK aa 12314134342 103.1105.7 100.1 aWbb KKPOKPOHK 由于 4242 POHKPOHK ba ，故 H2PO4-给出质子的能力大于其结合质子的能力，故此溶液显酸性。 4、盐效应、同离子效应。 5、（ 1）和（ 2）：溶解度降低（同离子效应）； （ 3）：溶解度稍有增大（盐效应）； （ 4）：溶解度大大增大（形成配离子）。 6、 在 H2S溶液中存在如下质
24、子转移平衡： OHHSOHSH 322 OHSOHHS 322 128 1 38 . 9 1 1 0 1 . 1 2 1 0aaKK ，500101.11091.8 10.0100/,20109.86891211aaaawaaKcKKKcK第二步解离生成的 H+和 HS-的解离 可忽略，因此， )(104.910.01091.8 1581 LmolcKH aa 15 (104.9 Lmo lHHS ) 22 HS SHK a22 1 3 1 1 . 1 1 0 ( )aS K m o l L 7、5001097 015020015010977711.bbwbbKcKcK)(. 147 1011
25、0 1 5010971 LmolcKOH bb 9631011 4 .).lo g ( p OH 041096300140014 p O HpH 8、 在 C7H6O3溶液中存在如下质子转移平衡： OHOHCOHOHC 33572367 OHOHCOHOHC 323472357 143 106310061 21 ， aa KK 5 0 01 0 0201211 aaaawaa KcKKKcK ,/, 第二步解离生成的 H+和 C7H5O3-的解离可忽略， 设第一步解离的解离度为 ， 则有： 121 cKa， 1065010061 23 ，解得： 120. )(. 1310871200650 L
26、mo lH 1121087 3 .).lo g ( pH )(. 13357 1087 Lm o lHOHC )(. 11422347 1063 Lm o lKOHC a 9、 (1) 质子转移平衡常数为： 1104.9109.4 106.4)( )( 510422222 HC NKHN OKHC NCNHHN ONOHCNHN ONOHC NKaa 反应 偏向右方。 (2) 质子转移平衡常数为： 126106.4 102.1)( )(42242242424242 H N OKH S OKH N ONOHH S OSOHNOH S OSOH N OKaa 反应 偏向右方。 (3) 质子转移平衡
27、常数为： 1101.3108.1108.1100.1)()()()(55514344343 NHKHAcKKHAcKNHKHAcAcHNHNHHAcNHNHHAcKbawaa反应 偏向左方。 (4) 质子转移平衡常数为： 1103.8102.1 100.1)( 13214442422244 H S OKKH S OSOHOHOHHOHSOOHH S OKaw 反应 偏向左方。 10、 NaN3溶于水后完全解离成 Na+和 N3-： NaNN a N 33 3-1-1( ) 0. 01 0-( ) ( ) 0. 01 03c NaN m ol Lc Na c N m ol L 溶液中存在如下质子
28、转移平衡， 溶液中 H+主要由 N3-决定： OHHNOHN 323 a- 14 - 10Wb -53 1.00 10= =5.3 10( H N ) 1.9 10KK K 由于 - 10- 100.010.01 5.3 10 20 , 5005.3 10bw bcc K K K 所以 - 1 0 1 - 6 1 H N 5 . 3 1 0 0 . 0 1 2 . 3 1 03bO H K c m o l L m o l L 得出 - 1 4 -9W3 -61 . 0 0 1 0 = 4 . 3 1 0 2 . 3 1 0KHO OH 11、 溶液中存在反应： 3 4 2 4 2+2 2 H
29、OH PO N aO H N a H PO -134-11( ) 0.1 0 10 0 0.0 110001( ) 0.2 0 10 0 0.0 21000Ln H P O c V m ol L m L m olmLLn NaO H c V m ol L m L m olmL 124 05.0)( LmolH P Oc Na2HPO4 在水溶液中 ,HPO4-作为两性负离子，发生质子传递反应为： 作为酸 OHPOOHH P O 334224 作为碱 OHPOHOHH P O 42224 附录三（ p290）： 343434-31 ( ) 1-82 ( ) 2- 133 ( ) 36.9 10
30、, 2.166.1 10 , 7.214.8 10 , 12.32a H P O aa H P O aa H P O aK pKK pKK pK 因为： - 1 3 - 1 4324 . 8 1 0 0 . 0 5 2 . 4 1 0 2 0 , 0 . 0 5 2 0a w aK c K c K 所以溶液中，水的自电离所产生的 H+不能忽略： a 2 a 3 w a 2 a 3 wa2- 8 - 14 - 14- 10- 10K ( K c K ) K ( K c K ) H K c c6. 1 10 ( 2. 4 10 1. 00 10 )2. 0 100. 05l g H l g 2.
31、0 10 9. 70pH 溶液中存在反应： 3 4 2 4+2 2N a PO HC l N aH PO N aC l -12 -( 4 ) 0.0 5c H PO mol L NaH2PO4在水溶液中 ， H2PO4-作为两性负离子，发生质子传递反应为： 作为酸 32 4 2 4 3H P O H O H P O H O 作为碱 2 4 2 3 4 -H P O H O H P O H O 因为： - 8 - 9216 . 1 1 0 0 . 0 5 3 . 0 1 0 2 0 , 0 . 0 5 2 0a w aK c K c K 所以溶液的 pH为： 1211( ) ( 2 . 1 6
32、7 . 2 1 ) 4 . 6 822aap H p K p K 12、 AgCl开始沉淀时， Ag+的浓度为 )(108.10 1 0.0 1077.1 )( 1810 Lm o lCl A g C lKAg sp Ag2CrO4开始沉淀时， Ag+的浓度为 )(101.10 1 0.0 1012.1 )( 15122442 LmolC r O C r OAgKAg sp 当在 Cl-和 CrO42-的混合溶液中逐步加入 AgNO3时， Cl-在较低的Ag+浓度下首先达到其溶度积，即 Cl-首先沉淀出来。随着 Ag+的逐步加入，溶液中 Cl-浓度逐渐降低， Ag+浓度逐渐增大，当 Ag+增大
33、到 CrO42-达到其溶度积时， Ag2CrO4开始沉淀出来，此时，15101.1 Lmo lAg ，则有： )(106.1101.1 1077.1 )( 15510 LmolAg A g C lKCl sp 13、略 14、 452353 10 . HOHC 353 353 OHHC HOHCK a , .3534524524 10101041OHHC )(. 12353 1009 Lm o lOHHC )()( . 124522353353353 1049101009 Lm o lOHCOHHCOHHCc 15、 3630541 1004101010 . 16、由题目可知， BHX为弱酸弱
34、碱溶液，其水溶液中存在的主要成分是 B、 HX和 H2O，具有下列反应： 23-32 ( )2 ( ) 2 ( ) 3 ( ) ( ),- , 1.0 10-bBl l aq aqH X H O X H OB H O B H H O KH O H O H O H O B与 HX之间还能发生酸碱反应 ( ) ( ) ( ) ( )-a q a q a q a qB H X B H X 作为两性溶液，溶液 的 pH为： ()( ) ( )()()()-3()()1( ) ,22 2 ( 14. 00 )l g l g 1.0 10 3.0 0= 2 8.0 0 ( 14. 00 3.0 0) 5.
35、0 0aBa B b BbBa H Xa H XbBa H XpH pK pKpK pH pK pH pKpK KpK 因 即 HX的 Ka为： 5 - 5() 1 0 1 . 0 0 1 0a H XK 17、 (1) 0.20molL-1的 HCl溶液 pH 0.70， pH值增大到 4.0，则需要降低 H+的浓度，应加入 碱性 NaAc。 (2) NaAc过量，发生以下反应， H C l + N a A c H A c + N a C l 溶液中 HAc和 NaAc的浓度为： 11 10.0220.0 Lm o lV VLm o lHAcc 111 90.02 20.00.2 Lmo l
36、V VLmo lVLmo lN a A cc HH A cc N a A ccHH A cAcHH A cK a 9 65 100.29108.19 HA cKH a 70.5pH (3) NaOH过量，发生以下反应， H C l + N a O H H 2 O + N a C l 溶液中 111 90.02 20.00.2 Lmo lV VLmo lVLmo lN a OHc 95.13)90.0l o g (00.14l o g 00.1400.14 OHp OHpH 17、由题目可知： -1( ) 0. 20c HC l mo l L HCl 作为强电解质，在水中完全解离： l g H
37、l g 0.20 0.70pH 要使 pH=4.0，需要加入 NaAc 加入等体积的 2.0mol L-1NaAc后，溶液中存在反应： +N a A c H C l H A c N a C l 反应前 -1 -12. 0( ) 1. 02m ol L Vc NaA c m ol LV ， -1 -10.20( ) 0.1 02m ol L Vc H Cl m ol LV 反应后 -1( ) ( ) 0.10c HAc c HC l mol L -1( ) 0.9 0c N aAc mol L 此时，溶液中主要成分为 HAc、 Ac-和 H2O，具有下列酸碱反应 ：23H A c H O A c
38、 H O 初始浓度 c(HAc) c(NaAc) 反应中消耗 c c 平衡浓度 c(HAc)-c c(NaAc)+c 依据同离子效应 ， 因原溶液中存在 Ac-而使得该反应解离 c非常微弱 ，可忽略不计。平衡浓度即可近似为初始浓度，反应达到平衡 时： -13 3 3() -1-1 - 1 - 5() -63 - 1 - 1-6 0. 90 0. 100. 10 0. 10 1. 75 10 1. 9 100. 90 0. 90l g H l g 1. 9 10 5. 72a H A ca H A cA c H O A c H O m ol L H OKH A c H A c m ol Lm o
39、l L K m ol LHOm ol L m ol LpH 加入等体积的 2.0mol L-1NaOH后，溶液中存在反应： 2+H C l N aO H N aCl H O 反应前 -1 -12.0( ) 1.02m ol L Vc NaOH m ol LV -1 -1-1 -12.0( ) 1.0 ? 20.20( ) 0.102mol L Vc N aOH mol LVmol L Vc HC l mol LV 反应后，溶液主要成分为 NaOH： -1( ) 0 . 9 0l g l g 0 . 9 0 0 . 0 4 61 4 . 0 0 1 4 . 0 0 0 . 0 4 6 1 3 .
40、 9 5c N a O H m o l Lp O H O Hp H p O H 18、 131 106190143 2 4 1 LmolLmolg gc .26151 109710 bb KK ，第二步解离可忽略 。 wb KKc 2010971061 631 5 0 010971061 631 ././ bKc 121 cKb, 110611097 236 0680. )(. 143 101106801061 Lmo lcOH 9631011 4 .).l o g (l o g OHp OH 041096300140014 p O HpH 19、 尿液中 Ca2+浓度为 ： 131222 1
41、08.14.14010.0)()()( Lmo lLmo lggVCaMCamCac 在 Ca3(PO4)2溶液中，存在其沉淀 -溶解 平衡： )(2)(3)()( 342243 aqPOaqCasPOCa 23432243 )( POCaPOCaK sp 依据溶度积规则，当 Ip Ksp时，溶液中不会有沉淀生成： 即此时 )(100.6)108.1( 1007.2 )()( 11333 3332 2433434 Lmo lCa POCaKPOPOc sp 20、 血液中， 3 - 5 1( ) 5.0 10c Fe mol L 在 3()FeOH 的饱和溶液中，存在沉淀 -溶解平衡： 33 ( ) ( ) ( )333( ) 3 ( ) s a q a qspF e O H F e O HK F e O H F e O H依据溶度积规则，要使 99% 3Fe 沉淀，则 33 ( ) ( ) p s pI F e O H K F e O H， 且溶液中仅剩余 1% 3Fe ： 3
