基础化学第二版习题答案chap5.doc

1、第五章 难容电解质溶液的沉淀溶解平衡 习题答案 1何谓沉淀溶解平衡？同物质的量的 BaCl2 和 H2SO4 混合溶液中，含有哪些离子？这些离子浓度之间存在着哪些关系？答：难溶电解质溶解和沉淀速度相等，固体的量和溶液中分子或离子的量不再改变的状态，称为沉淀溶解平衡。Ba2+、Cl -、 、H +、OH -24SO， 等sp2BaK w-K2活度积、溶度积、离子积之间有何区别与联系？答：活度积、溶度积指平衡状态下的活度积或浓度积，对给定的难溶电解质其活度积只与温度有关，溶度积不但与温度有关，还和溶液离子强度有关，对于 MA 型难溶电解质：。离子积指任意状态下的浓度积，其值是任意的。(MA)(sp

2、apK3无副反应时，沉淀的溶度积与溶解度有何关系？溶度积小的物质，它的溶解度是否一定小？举例说明。答： sp)(cnmKn不同类型难溶电解质的溶解度不能根据溶度积数值大小直接判断。溶度积小的物质，它的溶解度是不一定小，如 Ag2CrO4 与 AgCl。4除了沉淀物质本性以外，影响沉淀溶解度的主要因素有哪些？答：除了沉淀物质本性以外，影响沉淀溶解度的主要因素还有：同离子效应、盐效应、酸碱效应、配位效应等。5判断下列操作中可能发生的反应和现象并予以解释。（1）将少量 CaCO3 固体放入稀 HCl 中。（2）将少量 Mg(OH)2 放入 NH4Cl 溶液中。（3）向少量 MnSO4 溶液中加入数滴

3、饱和 H2S 水溶液，再逐滴加入 2molL-1 的氨水。（4）向盛少量 PbS 固体的试管中，滴入 H2O2 溶液。（5）向盛少量 AgCl 沉淀的试管中，滴入 KI 溶液。（6）向盛少量 Cu(OH)2 沉淀的试管中，滴入 2molL-1NH3H2O 溶液。答：（1）CaCO 3 固体溶解，有无色无味气体产生。（2）Mg（OH） 2 固体溶解，有无色刺激性气体产生。（3）向少量 MnSO4 溶液中加入数滴饱和 H2S 水溶液，无明显变化；再逐滴加入2molL-1 的氨水，有肉色沉淀生成。原因是饱和 H2S 水溶液提供的 S2-很少，此时，不生成 MnS 沉淀；加氨水后，H 2S 解离度增大

4、，S 2-增多，此时(MnS)()spcKQ，就会有 MnS 沉淀生成。（4）黑色固体变成白色固体。（5）白色沉淀变成黄色沉淀。AgCl（白）+ I- AgI（黄）+Cl -（6）浅兰色沉淀消失，生成深兰色溶液。Cu（OH） 2 + 4NH3 Cu（NH 3） 4（OH） 26在含有 AgCl 沉淀的饱和溶液中，加入 0.10molL-1 下列物质时，AgCl 的溶解度如何变化？为什么？（1）AgNO 3 （2）NaCl （3）KNO 3 （4）NH 3H2O答：（1） （2）减小（同离子效应） ；（3）增大（盐效应） ；（4）增大（配位效应） 。7已知 25时 。假设溶于水中的 Mg(OH)

5、2 完全解离，122sp05.)(MgOHK2H+CaCO3(s) Ca2+ CO32-H2CO3CO 2+H2OMg(OH)2(s) Mg2+ 2OH-2NH4+2NH3H2OH2O2PbS（黑） Pb2+S2-SO42- +H2OPb2+SO42-PbSO 4（白 ）试计算：（1）Mg(OH) 2 在纯水中的溶解度；（2）Mg(OH) 2 饱和溶液的 pH；（3）Mg(OH) 2 在 0.010molL-1MgCl2 溶液中的溶解度；（4）Mg(OH) 2 在 0.010molL-1NaOH 溶液中的溶解度。解：Mg（OH） 2 Mg2+2OH-（1）设 Mg（OH） 2 在纯水中的溶解度

6、为 s0molL-1，则： 1431232sp0 Lmol0.45.4)(MgOHccK（2）OH -=2s0/c =2.210-4pH=14.00+lg2.210-4=10.34（3）设 Mg（OH） 2 在 0.010molL-1MgCl2 溶液中的溶解度为 s1molL-1，则：22sp211 05.)(MgOH)(0. Kcss10.010，s 1+0.0100.010 1522sp1 Lmol0.10.450.4)(gOHccK（4）设 Mg（OH） 2 在 0.010molL-1NaOH 溶液中的溶解度为 s2molL-1，则：12sp2 05.)(MgOH)1.( Kcss20.

7、010，2s 2+0.0100.010 182p Lmol05.1(0.1)gc8将 10mL0.10molL-1BaCl2 溶液与 10mL0.20molL-1Na2SO4 溶液混合，求混合溶液中各离子浓度（忽略 SO42-的水解） 。解：设混合溶液中 Ba2+的浓度为 x molL-1。Ba2+ + SO42- = BaSO4起始浓度/molL -1 100.10/20 100.20/20即： 0.050 0.10平衡浓度/molL -1 x （0.050+x） （忽略 SO42-的水解）)(BaSO054spKcx.x0.050， x +0.0500.050 19-1104sp Lmol

8、02.Lol.505.)(BaSO Kx即混合溶液中：Ba 2+=2.210-9；SO42-=0.050+2.210-90.050 ；Na+=100.202/20=0.20；Cl-=100.102/20=0.10；H+=OH-=1.010-7。9某溶液中含有 Fe3+和 Mg2+，浓度均为 0.010molL-1，通过计算说明能否用控制溶液酸度的办法将它们分离？如何操作？解：要使 Fe（OH） 3 沉淀，必须满足： )(FeOH)()(Fe3sp-3rr Kc设 Fe（OH） 3 开始沉淀的 OH-浓度为 ，相应 pH 值为 pH1，则r1333933r1spr1 06.50.28)(Fe)(

9、OH ccpH1 = 14 + lg6.510-13 =1.81设 Fe（OH） 3 沉淀完毕的 OH-浓度为 ，相应 pH 值为 pH2，则)(OHr2135-3933r2spr2 06.1.08)(Fe)(OH cKcpH2 = 14 + lg6.510-12 = 2.81要使 Mg（OH） 2 沉淀，必须满足： )(MgOH)()(Mg2sp2rr Kc设 Mg（OH） 2 开始沉淀的 OH-浓度为 ，相应 pH 值为 pH3，则r3 5122rspr3 0.0.5)(g)(OH cKcpH3 = 14 + lg2.310-5 = 9.36计算结果表明，若使溶液 pH 值逐渐升高，则 F

10、e（OH） 3 先沉淀，且 Fe（OH ） 3 沉淀完时，Mg（OH） 2 还没开始沉淀，完全可以用控制溶液酸度的办法将它们分离。操作方法：向混合溶液中，逐滴加入 NaOH，控制溶液 pH 值小于 7，让 Fe（OH ） 3 沉淀完毕后过滤。10在 50.0mL 浓度为 0.0020molL-1MnSO4 溶液中，加入 50.0mL 浓度为0.20molL-1 的氨水， （1）是否能生成 Mn(OH)2 沉淀？（2）若不要 Mn(OH)2 沉淀生成，求应先加入 NH4Cl 的最少质量。解：（1）混合后氨水的总浓度为 50.00.20/100.0=0.10 molL-1；Mn2+浓度为 50.0

11、0.0020/100.0=0.0010 molL-1。 353rb 10.10.8)(NHO cK132sp9 2rr2c .)(Mn107. )(O)(nQ有 Mn(OH)2 沉淀生成。（2）若不要生成 Mn(OH)2 沉淀，则 132sp2rrc 0.)(MnOH)()(n)(nOH KcQ5132rspr .40.)(OH KpH 14 + lg1.410-5 = 9.15abalgpn9.150.25lg9.2a3na1.310 -2mol若不要 Mn(OH)2 沉淀生成，应至少先加入 NH4Cl：1.310 -253.5=0.70g11将 BaSO4 置于 Na2CO3 溶液中，可否

12、发生沉淀的转化生成 BaCO3 沉淀？要在100mLNa2CO3 溶液中将 0.0010molBaSO4 完全转化为 BaCO3 沉淀，Na 2CO3 溶液的浓度至少多大？解：BaSO 4+ CO32- BaCO3+ SO42-平衡常数 0.4212.6)(BaCOSS93sp234 K当 时，就可发生沉淀的转化生成 BaCO3 沉淀。)0.)(O24cc刚刚完全转化时，SO 42-=0.0010/0.10=0.010，则：CO32-=0.010/0.042=0.24初始 Na2CO3 溶液的浓度至少 0.24 molL-1+0.010 molL-1=0.25 molL-112某溶液中含有 0

13、.10molL-1Pb2+和 0.10molL-1Ni2+，拟在控制溶液 pH 的情况下，通过通入 H2S 气体并维持饱和状态来分离 Pb2+和 Ni2+，试问：溶液的 pH 应控制在什么范围 H2S 饱和溶液浓度 0.10molL-1， ， ？29sp10.(PbS)K21sp0.(NiS)K解：要使二价金属硫化物 MS 沉淀，必须满足：（1）(M)(S(sp-2r2rcS2-来源于 H2S 的解离，故：（2）2a12a1r H0.)( KKc（2）代入（1）并整理得： (MS)10.(MS)0.1Hsp2rsp2raKcKc 设 PbS 沉淀完全时的 H+浓度为 H+1，则 309.12951 设 NiS 开始沉淀时的 H+浓度为H +2，则 .9510.22 由计算可知，只要用 HCl 维持溶液酸度在 H+1molL-1 以上，即可保证 Ni2+不沉淀而Pb2+可沉淀完全。