环化课后习题答案.doc

4. 在一个pH为6.5、碱度为1.6mmol/L的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L的碳酸钠才能使水体pH上升至8.0。若用NaOH强碱进行碱化，又需加入多少碱? 解：(1) 查表知pH = 6.5时, α= 1.710 CT = [碱度]×α = 1.6×1.710 mmol/l = 2.736mmol/l 。 设加入的Na2CO3为n mmol/l 查表知：当pH = 8.0时, α` = 1.018 CT ` = CT + n ----------(1) CT `= [碱度]`×α` --------(2) [碱度]`= 1.6 +2 n --------(3) 由 (1)、（2）和（3）解得：n = 1.07 mmol/l 。 （2）∵加入NaOH后CT不变 碱度的增加值就应是加入的NaOH的量。 △A = [碱度]` － [碱度] = 2.688 － 1.6 = 1.088mmol/l 5 具有2.00×10-3mol/L碱度的水，pH为7.00，请计算、、和的浓度各是多少？（＝4.49×10-4mol/L、＝2.00×10-3mol/L、＝9.38×10-7mol/L和＝1.00×10-7mol/L） 解:当pH = 7.00时,CO3-的浓度与 HCO3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, α= 1.224, 则[HCO3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l。 [H+] = [OH-] = 10-7 mol/l。 [HCO3※] = [H+][HCO3-]/K1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49×10-4mol/l。 [CO3-] = K2[HCO3-]/[H+] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7 mol/l。 6. 若有水A，pH为7.5，其碱度为6.38 mmol/L，水B的pH为9.0，碱度为0.80 mmol/L，若以等体积混合，问混合后的pH值为多少？（pH＝7.58） 查表知pH = 7.58 7. 溶解1.00×10-4mol/L的于1L具有防止发生固体沉淀作用所需最小浓度的水中，假定溶液中仅形成和，而没有形成。请计算平衡时该溶液中、、、和pH。{=6.24×10-5mol/L、=2.92×10-5mol/L、=8.47×10-6mol/L、pH =2.72} 解：由题意知 [Fe3+] + [Fe(OH)2+] + [Fe(OH)2+] = 1.00×10-4 mol/l； （1） [Fe(OH)2+][H+]/[Fe3+] = 8.9×10-4 (2) [Fe(OH)2+][H+]2/[Fe3+] = 4.9×10-7 (3) 查表知Fe(OH)3的KSP = 3.2×10-38 代入(1)得[H+] = 1.9×10-3mol/l (∵pH =2.72) ∴[Fe3+] = 3.2×104[H+]3 = 3.2×104×1.9×10-3×3 = 6.24×10-5 mol/l； [Fe(OH)2+] = 4.9×10-7[Fe3+]/[H+]2 = 4.9×10-7 KSP[H+]/ KW3 = 15.68×10-3×1.9×10-3 = 8.47×10-6mol/l； [Fe(OH)2+] = 8.9×10-4[Fe3+]/[H+] = 8.9×10-4 KSP[H+]2/ KW3 = 28.48×(1.9×10-3)2 = 2.92×10-5mol/l。 19. 已知。溶液中存在、、、和等形态，且忽略和离子强度效应，求1.0×10-5mol/L的溶液在25℃时的pH值。（pH＝4.7） 解：Hg2+ +2H2O = 2H+ + Hg(OH)2 lg K= -6.3 得: K = 10-6..3 得 （1） 由物料守恒得：[Hg2+] + [Hg(OH)20] = 1.0×10-5 mol/l (2) 由电荷守恒得：[H+] + 2[Hg2+] = [ClO4-] + [OH-] ∵Hg2+水解体系显酸性,∴[OH-]＜10-7,与[ClO4-]的浓度相比可忽略不计。 可得：[H+] + 2[Hg2+]≈[ClO4-] = 2×10-5 （3） （1）、（2）、（3）联立求解得：[H+] = 10-4.7；则pH = -lg[H+