Ka2 =H"HPO,1_ [H* ×0.0500.100[H,PO4]pH= - lg[H+] = - lg(2× Ka2)=6.91(2)溶液的渗透浓度为:2×c(NaH2PO4)+3×c(Na2HPO4)=350mmol-L-I例3-4已知某一弱酸HA的Ka=2.0×10-4(1)试计算c(HA)=0.20molL-I溶液的pH。(2)向上述溶液加入等体积等浓度的NH3·H2O溶液pH等于多少?已知Kb (NH3·H20)=1.79×10-5析(1)由Ka和c(HA)的条件可知,可用一元酸的近似公式来计算H+I,求pH值。(2)在HA溶液中加入NH3·H2O,两者会发生反应,其溶液的pH值的大小取决于反应后溶液中的物质。=0.20%解(1)℃/ka=0.2%.0×10-+ >500[H*} = /c(HA)Ka = V0.20×2.0×10-4 =6.32×10-3 mol-L-1:.pH=2.20(2) HA+NH3·H2O=NH4A +H20反应后,溶液只有NH4A,是两性物质,则KwpH=(PK。 +pK,)=+(-gK,(HA)+(-1 K,(NH,))=6.51例3-5在含有0.01mol-L-![I-]和0.01mol·L-![CI]的溶液中,滴加AgNO3溶液时,哪种离子最先沉淀?当第二种离子刚开始沉淀时,溶液中的第一种离子浓度为多少?(忽略溶液体积的变化)。析(1)由Ksp(AgCI)和Ksp(Agl)计算出AgCl、Agl开始沉淀时所需的Ag+最低浓度,其值较少的为先沉淀,抓住这个规律就可解些题了。(2)当第二种离子刚开始沉淀时,即表示最先沉淀的离子,[Ag达到第二种离子沉淀时的浓度(这是本题的关键所在),由此可计算出溶液中的第一种离子浓度。解Ksp(AgCl)=1.77×10-10、Ksp(Agl)=8.51×10-17,AgCI开始沉淀时所需的Ag*最低浓度:[Ag*]=Ksp (AgC1)[C1-]=(1.77×10-10/0.01) mol-L-l=1.77×10-8mol-L-1Agl开始沉淀时所需的Ag*最低浓度:
Ka2 = 0.100 [H ] 0.050 [H PO ] [H ][HPO ] 2 4 2 4 = + − + − pH= - lg[H+ ] = - lg(2× Ka2)=6.91 (2)溶液的渗透浓度为: 2×c (NaH2PO4)+3×c (Na2HPO4) =350mmol·L-1 例 3-4 已知某一弱酸 HA 的 Ka=2.0×10-4 (1)试计算 c (HA)=0.20 mol·L-1 溶液的 pH。 (2)向上述溶液加入等体积等浓度的 NH3·H2O 溶液 pH 等于多少?已知 Kb (NH3·H2O)= 1.79×10-5 析 (1)由 Ka 和 c (HA)的条件可知,可用一元酸的近似公式来计算[H+ ],求 pH 值。(2)在 HA 溶液中加入 NH3·H2O,两者会发生反应,其溶液的 pH 值的大 小取决于反应后溶液中的物质。 解 (1) 4 2.0 10 0.20 − = Ka c > 500 ∴ [H+ ] = 4 (HA) 0.20 2.0 10− c Ka = = 6.32×10-3 mol·L-1 pH=2.20 (2)HA + NH3·H2O = NH4A + H2O 反应后,溶液只有 NH4A ,是两性物质,则 pH= )] (NH ) [ lg (HA) ( lg 2 1 (p p ) 2 1 b 3 w a ' a a K K K + K = − K + − =6.5 例 3-5 在含有 0.01mol·L-1[I -]和 0.01mol·L-1[Cl-]的溶液中,滴加 AgNO3 溶液时,哪种离子最先沉淀?当第二种离子刚开始沉淀时,溶液中的第一种离子 浓度为多少?(忽略溶液体积的变化)。 析 (1)由 Ksp(AgCl)和 Ksp (AgI)计算出 AgCl、AgI 开始沉淀时所需的 Ag+最 低浓度,其值较少的为先沉淀,抓住这个规律就可解些题了。(2) 当第二种离子 刚开始沉淀时,即表示最先沉淀的离子,[Ag+]达到第二种离子沉淀时的浓度(这 是本题的关键所在),由此可计算出溶液中的第一种离子浓度。 解 Ksp(AgCl)=1.77×10-10、Ksp (AgI)=8.51×10-17, AgCl 开始沉淀时所需的 Ag+最低浓度: [Ag+ ]=Ksp (AgCl)/[Cl- ]=(1.77×10-10/0.01) mol·L-1=1.77×10-8mol·L-1 AgI 开始沉淀时所需的 Ag+最低浓度:
[Ag)]=Ksp(AglI)/[I-]=(8.51×10-17/0.01)mol-L-1=8.51×10-15mol-L-计算表明,沉淀I-所需的[Ag+]远比沉淀CI所需的[Ag]少,所以Agl的离子积最先达到溶度积常数而先生成淡黄色沉淀。当加入的[Ag']=1.77×10-8molL-l时,AgCI开始沉淀,此时溶液中剩余的-浓度为:[}]=Ksp (Agl)/[Ag*]=(8.51×10-17/1.77×10-8)mol-L-l=4.81×10-9mol-L-l例3-6将500mlc(AICl3)=0.2molL-l和500mlc(NH3·H2O)=0.2molL-l混合,求:(1)混合后溶液是否有沉淀生成?请通过计算加以说明。(2)若有沉淀要加入多少克NH4CI,才能使溶液无AI(OH)3沉淀?(忽略加入NH4CI固体引起的体积变化)(已知Ksp,Al(OH)3=3.70×10-15,Kb=1.75×10-5,M(NH4CI)=53.5)析(1)先求出混合后[A13+]和[OH],尤其关键的是要通过c(NH3·H2O)一元弱碱的简化计算公式求出[OH],可由IP=[A13+[OH-P求出离子积,与Ksp比较,即可判断有无沉淀生成。(2)要通过c(NH3·H2O)和[NH4]来计算[OH],这个[OH]必须小于AI(OH)3沉淀所需要的[OH]。解(1)对于混合溶液,:cKb>>20Kwc/Kb>500::[OH]= /K,c(NH,)=/1.75×10~ ×0.1 mol-L-l=1.32×10-3 molL-1IP=[A13+)[OH-]β= 号2 ×(1.32×10-3)3=2.32×10-10>Ksp有沉淀生成xg(2)要使沉淀溶解,设加入xgNH4CI,则[NH4)F53.5g·mol-×IL要使无AI(OH)3},则:3.70×10-15Ksp=[OH]3mol L-1 =3.33×10-5 mol L-0.20.1V2: [NH4*-Kc(NH:H,O)_175x10x01 mol L-=0.0526 mol L-[OH]]3.33×10-3x=0.0526 mol-L-1x1L×53.5g: mol-l=2.81g相关知识介绍阿仑尼乌斯提出了电离理论,对化学的发展起着非常重要的作用,为此获得诺贝尔化学奖。人体体液血浆、胃液、泪水和尿液含有Nat、K+、Ca2+、Mg2+、CI
[Ag+ ]=Ksp (AgI)/[I- ]=(8.51×10-17/0.01) mol·L-1=8.51×10-15mol·L-1 计算表明,沉淀 I -所需的[Ag+]远比沉淀 Cl -所需的[Ag+]少,所以 AgI 的离子 积最 先达 到溶 度积 常数 而先 生成 淡黄 色沉 淀。 当加 入的 [Ag+ ]= 1.77×10-8mol·L-1 时,AgCl 开始沉淀,此时溶液中剩余的-浓度为: [I- ]=Ksp (AgI)/[Ag+ ]=(8.51×10-17/1.77×10-8 ) mol·L-1=4.81×10-9mol·L-1 例 3-6 将 500ml c (AlCl3)=0.2mol·L-1 和 500ml c (NH3·H2O) =0.2mol·L-1 混 合,求:(1)混合后溶液是否有沉淀生成?请通过计算加以说明。(2)若有沉淀要 加入多少克 NH4Cl,才能使溶液无 Al(OH)3 沉淀?(忽略加入 NH4Cl 固体引起的 体积变化)(已知 Ksp,Al(OH)3=3.70 ×10-15, Kb=1.75×10-5 ,M(NH4Cl)=53.5) 析 (1)先求出混合后[Al3+]和[OH- ],尤其关键的是要通过 c (NH3·H2O)一元 弱碱的简化计算公式求出[OH- ],可由 IP=[Al3+][OH- ] 3 求出离子积,与 Ksp 比较, 即可判断有无沉淀生成。(2)要通过 c (NH3·H2O)和[NH4 + ]来计算[OH- ],这个[OH- ] 必须小于 Al(OH)3 沉淀所需要的[OH- ]。 解 (1)对于混合溶液,∵ cKb>>20KW c/Kb>500 ∴[OH- ] = (NH )3 K cb = 1.75 10 0.1 5 − mol·L-1=1.32×10-3 mol·L-1 IP=[Al3+][OH- ] 3= 2 0.2 ×(1.32×10-3 ) 3=2.32×10-10>Ksp 有沉淀生成 (2)要使沉淀溶解,设加入 xg NH4Cl,则[NH4 + ]= 53.5g mol 1L xg 1 − 要使无 Al(OH)3↓,则: [OH- ]≤ 2 0.2 3 Ksp = 0.1 3.70 10 3 −15 mol·L-1 =3.33×10-5 mol·L- ∴ [NH4 + ]= [OH ] (NH H O) b 3 2 − K c = 5 5 3.33 10 1.75 10 0.1 − − mol·L-1=0.0526 mol·L-1 x=0.0526 mol·L-1×1L×53.5g· mol -1=2.81g 相关知识介绍 阿仑尼乌斯提出了电离理论,对化学的发展起着非常重要的作用,为此获得诺 贝尔化学奖。人体体液血浆、胃液、泪水和尿液含有 Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-