注册给排水工程师基础考试——普化培训2

第二节溶液一.溶液浓度的表示1.质量百分比(%):2.物质的量浓度(C)%100)(AAgg溶液的质量）的质量（溶质％＝33A.,ACdmmoldmmol单位：）溶液的体积（）的物质的量（溶质＝3.质量摩尔浓度(m)4.物质量分数(x)）溶剂的质量（）的物质的量（溶质＝kgmolAmA)(n)nnAXBAAAmolmolmol溶剂的物质的量（溶质的物质量）（的物质的量溶质＝二.稀溶液的通性稀溶液的通性是指溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点下降以及渗透压等，这些性质与溶质的粒子数有关，与溶质的本性无关，所以叫依数性。1.溶液的蒸汽压下降（1）蒸汽压：在一定温度下，液体和它的蒸汽处于平衡时，蒸汽所具有的压力。试验证明:溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压（po），其差值称为溶液的蒸汽压下降（ΔP）ΔP＝po－p溶液（2）拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压下降和溶质（A）的摩尔分数成正比。0BAAnnnpp＋＝例题:108.一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静止足够长时间发现：A、A杯水减少，B杯中水满后不再变化B、A杯变成空杯，B杯中水满后溢出C、B杯水减少，A杯水满后不再变化D、B杯水减少至空杯，A杯水满后溢出2.溶液的的沸点上升和凝固点下降（1）沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。（2）凝固点：液相蒸汽压和固相蒸汽压相等的温度。溶液的的沸点上升:溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的凝固点下降溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。利用凝固点下降的原理,冬天可在水箱中加入乙二醇作为防冻剂。（3）拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度（m）成正比。ΔTb=kb.mΔTf=kf.mKb：溶剂的沸点上升常数；kf：溶剂的凝固点下降常数3.渗透压π：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。半透膜:等只允许溶剂分子透过,而不允许溶质分子(或离子)透过的膜称半透膜.渗透:溶剂分子透过半透膜进入溶液的现象。πv=nRTπ=CRT说明：（1）溶液粒子数越多，依数性越大；（2）对于电解质溶质的稀溶液，蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值都比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。对同浓度的溶液来说，溶液沸点高低或渗透压大小顺序为：A2B或AB2型强电解质溶液＞AB型强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液溶液蒸汽压或凝固点的顺序：A2B或AB2型强电解质溶液＜AB型强电解质溶液＜弱电解质溶液＜非电解质溶液例1,将质量摩尔浓度均为0.10mol·kg-1的BaCl2,HCl,HAc,蔗糖水溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小次序排序:解：按从大到小次序排序如下：粒子数:BaCl2→HCl→HAc→蔗糖蒸气压:蔗糖→HAc→HCl→BaCl2沸点:BaCl2→HCl→HAc→蔗糖凝固点:蔗糖→HAc→HCl→BaCl2渗透压:BaCl2→HCl→HAc→蔗糖43.分别在四杯100cm3水中加入5克乙二酸、甘油、季戊四醇、蔗糖形成四种溶液，则这四种溶液的凝固点（）A、都相同；B、加蔗糖的低；C、加乙二酸的低；D、无法判断。答：C分析：根据稀溶液的依数性，水中加入这四种物质，溶液的凝固点降低，但凝固点下降值，电解质乙二酸溶液要大于非电解质蔗糖溶液，因此乙二酸溶液的凝固点最低。131.下类水溶液渗透压最高的是:(A)(B)(C)(D)36．下列水溶液中凝固点最高的是——。A.1molkg-1HAcB.0.1molkg-1CaCl2C.1molkg-1H2SO4D.0.1molkg-1HAc39.水箱中加入防冻剂乙二醇，其理由是___。A.π渗B.凝固点下降C.沸点上升D.蒸汽压下降;1.0523OHHCdmmol;1.03NaCldmmol;1.03HAcdmmol.1.0423SONadmmol40.下列哪一种物质的水溶液的蒸气压最大__________。A.0.1molkg-1NaClB.0.1molkg-1蔗糖C.0.1molkg-1CaCl2D.0.1molkg-1HAc43．下列水溶液中凝固点最低的是______________.A.0.01molkg-1Na2SO4B.0.01molkg-1HACC.0.1molkg-1C3H5(OH)3D.0.1molkg-1HCl45.定性比较下列四种溶液(浓度都是0.1molkg-1)的沸点，沸点高的是__________。A.Al3(SO4)3B.MgSO4C.CaCl2D.CH3CH3OH三.可溶电解质单相电离平衡１．水的电离：H2O（ι）==H+(aq)+OH-(aq)(1)水的离子积：KW=C(H+)·C(OH－)250CKW=1.0×10-14在任何酸碱性的溶液中,皆有C(H+)·C(OH－)=1.0×10-14(2)pH值:pH=－lg{C(H+)},pOH=－lg{C(OH－)},pH+pOH=1４39、将pH=2的HCl溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH值为（）A、7.00；B、12.50；C、3.00；D、11.00。答：B分析:pH=2的HCl溶液，C（H+）=0.0100moldm-3；pH=13的NaOH溶液，C（H+）=1.0×10-13moldm-3，C（OH-）=0.1000moldm-3,等体积混合后C（OH-）=0.045moldm-3,pOH=1.35,pH=12.652.酸碱质子理论(1)酸：凡能给出H+的物质称为酸。(2)碱：凡能接受H+的物质称为碱。一个酸给出质子变为其共轭碱,一个碱得到质子变为其共轭酸.HA=====H+＋A－共轭酸共轭碱例如,共轭酸碱对:HAc—NaAc、HF—NH4F、NH4Cl—NH3、H2CO3—HCO3－、HCO3－—CO32－、H2PO4－—HPO42－等。有的物质既可作为酸给出质子，又可作为碱得到质子，因此具有两性。如，HCO3－、H2PO4－、HPO42－等。3．一元弱酸的解离：HA(aq)H+(aq)+A－(aq)弱酸的解离常数：Ka大则酸性强;Ka只与温度有关,而与浓度无关,在一定温度下,为一常数.)()().(HACACHCKaeqeqeq若弱酸比较弱,C/Ki≥500时：在一定的温度下,溶液浓度下降,解离度α升高,但解离常数不变.aaCKHC.)(aaCK%100解离前溶质的总量已解离的溶质量解离度132.25`C度时,HCN水溶液中的(A)2.2×10-6mol.dm-3(B)(C)(D)310010.0,109.4)(dmmolHCNKa则:)(为Hc;109.4312dmmol;100.134dmmol.102.235dmmol47.当温度不变，对公式α=(Ka/C)1/2的叙述正确的是：______。A.C不变，则α∝(Ka)1/2B.Ka不变，则α∝(1/C)1/2C.C变小，则Ka变小D.C增大，则Ka亦增大49.在0.05moldm-3的HCN中，若有0.010/0的HCN电离了，则HCN的解离常数为____________。Ａ.5×10-10Ｂ.5×10-8Ｃ.5×10-6Ｄ.2.5×10-74．一元弱碱的解离：NH3(aq)＋H2O(ι）=NH4＋(aq)＋OH－(aq)弱碱的解离常数若弱碱比较弱：)()().(34bNHCOHCNHCKeqeqeq＝碱CKb)C(OH-)()(OHCKHCW11、已知Kθb(NH3)=1.77×10-5,用广泛pH试纸测定0．1moldm-3氨水溶液的pH值约是：（A）13（B）12（C）14（D）11答:D分析：0．1moldm-3氨水溶液，pOH=2.9，pH=14-pOH=11.1≈11，故答案为D。5．多元弱酸：H2S(aq)=H＋(aq)＋HS－(aq),Ka1=9.1×10－8HS－(aq)=H＋(aq)＋S2－(aq),Ka2=1.1×10－12Ka1＞＞Ka2,忽略二级解离，按一级解离处理:二级解离比一级解离弱，近似按一级解离处理。aaCKHC.)(16.同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，使弱电解质的解离度降低，这种现象叫做同离子效应。例如，在HAc溶液中加入NaAc，使HAc解离平衡向左移动，即HAc(aq)=H++AC－(aq)←AC－（加入NaAc），从而使HAc解离度降低。9.各物质浓度均为0．1moldm-3的下列水溶液中，其pH值最小的是：[已知Kθb(NH3)=1.77×10-5,Kθa(CH3COOH)=1.77×10-5)（A）NH4Cl（B）NH3（C）CH3COOH（D）CH3COOH+CH3COONa答:C分析：105145106.51077.1100.11077.14KwKNH7.缓冲溶液(1)缓冲溶液:由弱酸及其共轭碱（如,弱酸与弱酸盐）或弱碱及其共轭酸（如,弱碱与弱碱盐）所组成的溶液，能抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释而使本身溶液pH值基本保持不变，这种对酸和碱具有缓冲作用的溶液称缓冲溶液。（2）缓冲溶液种类：1)弱酸－弱酸盐:如HAc－NaAc，HF－NH4F;过量的弱酸和强碱:如过量的HAc和NaOH。2)弱碱－弱碱盐:如NH3－NH4Cl；过量的弱碱和强酸:如过量的NH3.H2O和HCl。3）多元酸－酸式盐、多元酸的两种不同的酸式盐。如H2CO3－NaHCO3，NaHCO3－Na2CO3；NaH2PO4－Na2HPO439.在某温度时,下列体系属于缓冲溶液的是（）A、0.100mol.dm-3的NH4Cl溶液;B、0.100mol.dm-3的NaAc溶液;C、0.400mol.dm-3的HCl与0.200mol.dm-3NH3.H2O等体积混合的溶液;D、0.400mol.dm-3的NH3.H2O与0.200mol.dm-3HCl等体积混合的溶液.48.下列溶液不属于缓冲体系的是：___________。A.H2PO4-—HPO42-B.NaF—HFC.HCO3-—H2CO3D.NaNO3—HNO3(3)缓冲溶液pH值计算：弱酸及其共轭碱缓冲溶液：弱碱及其共轭酸缓冲溶液：)()(lg共轭盐共轭酸CCpKapH)()(.)C(OH-共轭酸共轭碱CCKb)()(lg-pKpOHb共轭酸共轭碱CC)()(.)C(H共轭碱共轭酸CCKa例1.将100cm30.20mol.dm-3HAc和50cm30.20mol.dm-3NaAc混合,求混合后溶液pH值.已知HAc的解离常数Ka=1.76×10－5解:混合后:33.067.015020.050.133.015020.0100dmmolCdmmolCNaAcHAc45.430.075.4067.0133.0lg1076.1lglg5NaAcHAcaCCpKpH例2.将100ml0.20mol.dm-3HAc和50ml0.20mol.dm-3NaOH混合,求混合后溶液pH值.已知HAc的解离常数Ka=1.76×10－5解:混合后,剩余HAc浓度为:HAc和NaOH反应后生成的NaAc浓度为:3.067.015020.0)50100(dmmolCHAc3.067.015020.050dmmolCNaAc75.4067.0067.0lg1076.1lglg5NaAcHAcaCCpKpH33．醋酸溶液中,加入适量固体NaAc后,结果会使__________。A.溶液pH值增大Ｂ．溶液pH值减小Ｃ．醋酸解离常数增大Ｄ．醋酸解离常数减小105.在氨水中加入一些NH4Cl晶体，会使——。A、NH3水的解离常数增大B、NH3水的解离度a增大C、溶液的pH值增大D、溶液的pH值减少40.在100ml的0.14mo1.dm-3HAc溶液中,加入100ml的0.10mol.dm-3NaAc溶液,则该溶液的PH值是(计算误