北师大无机化学四版习题答案7章沉淀溶解平衡.doc

第7章沉淀溶解平衡7.1 ( 1 ) 已知25时PbI2在纯水中溶解度为1.29l03 moldm3，求PbI2的溶度积。 ( 2 ) 已知25时BaCrO4在纯水中溶解度为2.91103g/L，求BaCrO4的溶积。解 ( l ) 25，PbI2的溶解度为1.29l03moldm3，则：Pb2+1.29l03moldm3， I 2.58l03moldm3 KspPb2+ I 21.29l03(2.58l03) 28.59l09( 2 ) 25， BaCrO4的溶解度为2.91103gdm3，Mr(BaCrO4)253，则：Ba2+CrO42 (2.91103/253 ) moldm3 KspBa2+ CrO42 (2.91103/253 ) 21.32l0107.2 由下列难溶物的溶度积求在纯水中溶解度s0(分别以molL1和g/L为单位；忽略副反应)： ( 1 )Zn(OH)2 Ksp4.121017 ( 2 ) PbF2 Ksp7.12107 解：( 1 ) Zn(OH)2的溶解度为s Mr(Zn(OH)2)99.39s2.18106 molL199.93 gmol12.17104 gL1 ( 2 ) PbF2的溶解度为s Mr(PbF2)245s5.62103 molL1245 gmol11.38 gL17.3 AgIO3和Ag2CrO4的溶度积分别为9.2109和1.121012，通过计算说明：( 1 ) 哪种物质在水中的溶解度大？ ( 2 ) 哪种物质在0.01 moldm3的AgNO3溶液中溶解度大？解： ( l )对AgIO3对Ag2CrO4在水中AgIO3的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 ( 2 )在0.01 moldm3 AgNO3中，AgIO3的溶解度为sKsp/c(Ag+) (9.2109)/ (1.0102) 9.2107(moldm3)在0.01 moldm3 AgNO3中， Ag2CrO的溶解度为sKsp/c(Ag+)2(1.121012)/ (1.0102)21.12108(moldm3)在0.01 moldm3 AgNO3溶液中AgIO3比Ag2CrO4的溶解度大7.4 现有l00mL Ca2+ 和Ba2+ 的混合溶液，两种离子的浓度都为0.01 molL1，( l )用Na2SO4作沉淀剂能否将Ca2+和Ba 2+离子分离？ ( 2 )加入多少克Na2SO4才能达到BaSO4 完全沉淀的要求 (忽略加入Na2SO4引起的体积变化)？解： 查表知：Ksp(CaSO4)7.1105 Ksp(BaSO4)1.071010 若BaSO4沉淀完全，c(Ba 2+)1.0105 molL1 SO42 Ksp(BaSO4)/ 1.0105 1.071010/1.0105 1.07105 (molL1)对CaSO4 Jc(Ba 2+)c(SO42)1.07 105 1.0 1021.07107 Ksp(CaSO4) CaSO4不沉淀，可将可将Ca2+和Ba 2+离子分离( 2 ) Na2SO4的浓度为0.01molL1 Mr(Na2SO4)142 需要Na2SO4的克数为：142 gmol10.010 molL10.1L0.142g7.5 10mL0.10 moldm3MgCl2和10mL0.10 moldm3氨水混合，是否有Mg(OH)2沉淀？解： c(Mg2+)0.10 10/ 200.050(moldm3) c(NH3)0.0050moldm3 NH3+H2ONH4+OHc /K Ksp(Mg(OH)2)， 有Mg(OH)2沉淀.7.6 某溶液含有Fe2+和Fe3+，其浓度均为0.050 moldm3，要求Fe(OH)3完全沉淀不生成Fe(OH)2沉淀，需控制pH在什么范围？解：计算Fe(OH)3开始沉淀的pH 计算Fe(OH)3完全沉淀的pH，设Fe(OH)3沉淀完全时Fe3+1.0105 moldm3计算Fe(OH)2开始沉淀的pHpH14+ lg 3.1108147.56.5控制pH在2.86.5之间，可使Fe3+沉淀完全而Fe2+不沉淀。7.7 在10 mL 0. 20 moldm3 MnCl2溶液中加入l0mL含NH4Cl的0.010 moldm3氨水溶液，计算含多少克NH4Cl才不至于生成Mn(OH)2沉淀？解： c(Mn2+)1.00.20/ 200.10(moldm3) c(NH3) 1.00.010/ 200.0050(moldm3) Mn(OH)2开始沉淀的OH浓度为： NH3 + H2O NH4+ + OHKbOHNH4+/NH31.44106NH4+/ 0.00501.77105 NH4+0.062moldm3阻止Mn(OH)2沉淀需要加入的NH4Cl的克数为： 0.062 mol dm30.02 dm353.5 gmol10.065g7.8 1L多大浓度的NH4Cl溶液可使1g Mg(OH)2沉淀溶解？解：Mg(OH)2溶解后Mg2+的浓度为：c(Mg2+)(1g58 gmol1)/1 dm30.017 moldm3 生成的NH3浓度为：c(NH3)0.034 moldm3 Mg(OH)2+2 NH4+ Mg+2NH3H2OKMg2+NH3 2/NH4+2(0.017)(0.034)2/( NH4+)2 Ksp /( Kb) 21.8102NH4+3.3 102moldm3实际需要NH4+的浓度为：(0.033+0.034) moldm30.067 moldm37.9 在0.10 moldm3HAc和0.10 moldm3CuSO4溶液中通入H2S 达饱和，是否有CuS 沉淀生成？解：由题可知：c(Cu2+)0.10moldm3 H+(Kac)1/2(1.761050.10)1/21.33103(moldm3)H2S 2H+ + S2S2(K1K2H2S)/ H+2(9.51081.310140.10)/(1.33103) 2 1.21022/1.771066.81017(moldm3)Jc(Cu2+)c(S2)0.106.810176.81018 Ksp (CuS)有CuS沉淀析出。7. 10 计算下列反应的平衡常数，并讨论反应的方向： ( l ) PbS+ 2HAc Pb2+ H2S +2Ac ( 2 ) Mg(OH)2+NH4+ Mg+2NH3H2O ( 3 ) Cu2+ + H2S +2H2O CuS+ H3O+解： ( l ) PbS+ 2HAc Pb2+ H2S +2AcK Ksp (PbS)(KHAc) 2/K1(H2S)K2(H2S)9.01029(1.76105)2/9.51081.310142.31017，K太小，正向很难进行 ( 2 ) Mg(OH)2+NH4+ Mg2+2NH3H2OKMg2+NH32/ NH4+2Ksp/ (Kb) 25.611012(1.77105)21.8102 K不大不小，反应方向取决于其实浓度的大小。 ( 3 ) Cu2+ + H2S +2H2O CuS+ H3O+KH+ 2/Cu2+H2S K1(H2S)K2(H2S)/ Ksp (CuS)9.51081.31014/1.2710369.71014 K很大，正向趋势很大7.11 生产易溶锰盐时(若含MnSO4且为0.70moldm3时)，加硫化物除去溶液中的Cu2+、Zn2+、Fe2+杂质离子，试通过计算说明，当MnS 开始沉淀时溶液中这些杂质离子的浓度(g/L)各为多少？解： 物质 CuS ZnS FeS MnSKsp 1.271036 2.931025 1.591019 4.651014对于MnS开始沉淀时，S2 Ksp(MnS)/Mn2+4.651014/ 0.706.641014对于Cu2+ Cu2+ Ksp(CuS)/ S21.271036/6.6410141.911023 1.91102363.51.211021 (gdm3)对于Zn2+ Zn2+ Ksp(ZnS)/ S22.931025/6.6410144.411012 4.41101265.42.881010 (gdm3)对于Fe2+ Fe2+ Ksp(FeS)/ S2 1.591019/6.6410142.39106 2.3910655.81.34104 (gdm3) 7.12 定量分析中用AgNO3溶液滴定Cl离子溶液，加入KCrO4为指示剂，达到滴定终点时，AgCl沉淀完全，最后1滴AgNO3溶液正好与溶液中的CrO42反应生成砖红色的Ag2CrO4沉淀，指示滴定达到终点。问滴定终点时溶液中的CrO42离子的浓度多大合适？设滴定终点时锥形瓶里溶液的体积为50mL，在滴定开始时应加入0.1 moldm3的K2CrO4溶液多少毫升？解： Ksp (Ag2CrO4)1.121012 Ksp (AgCl) 1.771010沉淀完全时，设Cl浓度小于或等于1.0106 moldm3，则：Ag+ Ksp (AgCl)/ Cl1.771010/1.01061.77104这时CrO42的浓度为：CrO42 Ksp (Ag2CrO4)/ Ag+21.121012 /(1.77104) 23.6105(moldm3)(50ml3.6105 moldm3)/ 0.1 moldm30.018mL0.02mL7.13 某溶液中含Cl和I各0.10 moldm3，通过计算说明能否用AgNO3溶液将Cl和I离子分开。解：c(Cl)c(I)0.10 moldm3 Ksp(AgCl)1.771010 Ksp (AgI)8.511017当I沉淀完全时，即I浓度小于或等于1.0105 moldm3时，则Ag+ Ksp (AgI)/ I8.511017/1.01058.51012(moldm3)Jc(Cl) Ag+0.108.510128.51013 Ksp(AgCl)即当I沉淀完全时，Cl不会发生沉淀。本题还可用另一种算法，用当Cl开始沉淀时I离子沉淀的相当完全。可用此法将Cl， I分开。7.14 今有一溶液每毫升含Mg2+和Fe2+各1mg ，试计算：析出Mg(OH)2和Fe(OH)2 沉淀的最低pH 。解： c(Mg2+)1/ 24 mol. dm30.0147moldm3 c(Fe2+)1/ 56 mol. dm30.0179moldm3当析出Mg(OH)2时，当析出Fe(OH)2时，7.15 用Na2CO3和Na2S溶液处理AgI固体，能不能将AgI固体转化为Ag2CO3和Ag2S?解： CO32+2AgI Ag2CO3 + I K I2/ CO32Ksp (AgI) 2/ Ksp (Ag2CO3)(8.511017) 2/8.451012 7.241033/ 8.4510128.571022K 太小， AgI不能转化为Ag2CO3 S2 + 2AgI Ag2S + 2 I K I2/ S2Ksp (AgI) 2/ Ksp (Ag2S)(8.511017) 2/ 6.71050 7.241033/ 6.710501.081017 K 很大， AgI能转化为Ag2S