第五章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定
1、写出下列难溶电解质的溶度积常数表达式:
AgBr,Ag2S, Ca3(PO4)2, MgNH4AsO4
解:AgBr2:KθSP=c(Ag +)/cθ·[c(Br-)/ cθ]2
Ag2S:KθSP=c[(Ag +)/cθ]2·c(S2-)/ cθ
Ca3(PO4)2:KθSP= [c(Ca2 +)/cθ]3·[c(PO43-)/ cθ]2
MgNH4AsO4:KθSP=c(Mg2 +)/cθ·c(NH4+)/cθ·c(AsO4-)/ cθ
2、根据难溶电解质在水中的溶解度,计算KθSP
(1) AgI的溶解度为1.08μg/500ml
(2) Mg(OH)2的溶解度为6.53mg/1000ml.
解:(1)KθSP=[1.08×10-6/(M(AgI)×500×10-3)]2=8.45×10-17
(2).6.53mg/1000ml=6.53×10-3/1=1.12×10-4
1.12×10-4×(2×1.12×10-4)=5.6×10-12
3、比较Mg(OH)2在纯水、0.1mol•L-1NH4Cl水溶液及0.1mol•L-1氨水中的溶解度?
纯水KθSP =1.8×10-11=S• (2S)2 S=1.65×10-4mol/l
0.1 mol/l NH4Cl S=0.24 mol/l
0.1 mol/l的氨水 C(OH-)=
S×(1.32×10-3)2=1.1×10-11
∴S=6.3×10-6 mol/l
4、(1)错, F-是弱酸根,溶液酸性越强,越容易生成HF,从而使CaF2溶解。
(2)错,这是同离子效应,在0.001mol/L的AgNO3溶液中,溶解度约为1.1×10-6mol/L,在0.001mol•L-1 K2CrO4溶液中溶解度约为1.1×10-9mol/L
5、在饱和的PbCl2溶液中Pb2+的浓度为3.74×10-5mol·L-1,试估算其溶度积。
解:KθSP=c(Pb2+)/cθ·[c(Cl-)/ cθ ]2 = 3.74×10-5×(2×3.74×10-5)2=2.1×10-13
6、略
8、10mol•L-1MgCl210ml和0.010mol•L-1氨水10ml混合时,是否有Mg(OH)2沉淀产生?
解:体积已增加1倍,所以Mg2+的浓度为5 mol•L-1,NH3水的浓度为0.005 mol•L-1
根据C OH-=(C0•Cθb)-1/2
∴Qi=Mg2+×(OH-)2
9、在20ml,0.5 mol•L-1MgCl2溶液中加入等体积的0.10 mol•L-1的NH3.H2O溶液,问有无Mg(OH)2生成?为了不使Mg(OH)2沉淀析出,至少应加入多少克NH4Cl固体(设加入NH4Cl固体后,溶液的体积不变)
解:等体积混合后,Mg2+浓度为0.25 mol/l,NH3•H2O的浓度为0.05 mol/l,所以
C OH- =(C0•Cθb)-1/2=9.3×10-4 mol/l
∴ Qi=(9.3×10-4)2×0.25> KθSP,有沉淀生成
要使Mg(OH)2不沉淀 ,则C OH-的浓度应小于:
C OH- ≦(KθSP/Mg2+)-1/2 mol/l
再根据PH=14-pOH=PKa-lgCa/Cb=p[KθW/ Kθb(NH3H2O)]- lg(C NH4+/C NH3)
10、废水中含Cr3+的浓度为0.01mol•L-1,加NaOH溶液使其生成Cr(OH)3沉淀,计算刚开始生成沉淀时,溶液的最低OH-浓度应为多少?若Cr3+的浓度小于4mg/L可以排放,此时溶液的最小PH为多少?
解:KθSP=[c(OH-)3/cθ]3• c(Cr3 +)/cθ=6.3×10-31
∴ c(OH-)= 4×10-10 mol/l
∴pH=5.31
11、
所以
根据
沉淀完全,则c(Ni2+)为1.0×10-5mol/L,相同方法计算得(
12、在含有Pb2+杂质的1.0 mol•L-1 Mg2+溶液中,通过计算说明能否用逐滴加入NaOH溶液的方法分离杂质Pb2+。应如何控制?
解:KθSP[Pb(OH)2]
故Pb(OH)2先生成,Mg(OH)2后生成
当Pb2+为1×10-5 mol•L-1,
当Mg为1mol•L-1时,即刚开始生成沉淀时,其c(OH-)=4.26×10-6
故当Pb2+没有沉淀完全时,Mg2+已开始沉淀,故不能用加入NaOH溶液的方法分离杂质Pb2+。
13、为了防止热带鱼池中水藻的生长,需使水中保持0.75 mg•L-1的Cu2+,为避免在每次换池水时溶液浓度的改变,可把一块适当的铜盐放在池底,它的饱和溶液提供了适当的Cu2+浓度。假如使用的是蒸馏水,哪一种盐提供的饱和溶液最接近所要求的Cu2+浓度
(1)CuSO4 (2)CuS (3)Cu(OH)2 (4) CuCO3 (5)Cu(NO3)2
解:(2) S=(KθSP)-1/2=2.5×10-18
c(Cu2+) =(2.5×10-18)0.5×M(Cu)=1.0×10-7 g/L
(3) KθSP=S•(2S)2
c(Cu2+) =1.77×10-7×M(Cu)=1.1×10-5 mg/L
(4) KθSP=1.4×10-10=S2
c(Cu2+) =1.2×10-5×M(Cu)=0.76×10-3 g/L =0.76 mg/L
Cu(NO3)2最接近
14、Ca(OH)2 (aq)
15、解: w = 0.04600⨯25.50⨯10-3⨯107.9/2.075
= 0.0610=6.10%
16、(1)偏高 (2)偏低
17、 (1) s = c(Sn2+)= K sp{Sn(OH)2}/c2(OH-) = 1.4⨯10-28/(10-7)2 = 1.4 ⨯10-14 mol/l
(2) c(OH-) = K b(NH3)⋅cb/ca =1.74⨯10-5
s = K sp{Sn(OH)2}/c2(OH-) = 1.4⨯10-28/(1.74⨯10-5)2 = 4.62 ⨯10-19 mol/l
18、 K sp{ Ca(OH)2 }= c(Ca2+)c2(OH-) = 4 c3(Ca2+)
c(OH-)= 2c(Ca2+) = 2[K sp{ Ca(OH)2 }/4]1/3 =2(5.5⨯10-6/4)1/3 = 0.022(mol⋅L-1)
pH = 14+lg0.022 = 12.34
19、 When 99.9% of the Cu2+ has been precipitated,
c(S2-) = K sp(CuS)/c(Cu2+)
= 6.3⨯10-36/(0.01⨯0.1%)
= 6.3⨯10-31(mol⋅L-1)
Qi = c(Cd2+)c(S2-) = 0.01⨯6.3⨯10-31 < K sp(CdS) = 8.0⨯10-27
Therefor, 100% Cd2+ remains in the solution.
20、(1) s = (K sp)1/2 = (2.5⨯10-10)1/2 = 1.6⨯ 10-5(mol⋅L-1)
(2) s = ( K sp)1/2 = (1.6⨯10-8)1/2 = 1.3⨯10-4(mol⋅L-1)
(3) s = ( K sp/4)1/3 = (1.8⨯10-11/4)1/3 =1.7⨯10-4(mol⋅L-1)
(4) s =( K sp/4)1/3 = (3.9⨯10-11/4)1/3 = 2.1⨯10-4(mol⋅L-1)
21、(1) c(I-) = (0.08230⨯25.00-0.05110⨯39.00)mol/(25.00+39.00)L
= 0.001009(mol⋅L-1)
c(Ag+) = K sp(AgI)/c(I-)
= 8.3⨯10-17/0.001009
= 8.2⨯10-14(mol⋅L-1)
pAg = -lg c(Ag+) =13.09
(2) c(Ag+) ={K sp(AgI)}1/2
= (8.3⨯10-17)1/2
= 9.1⨯10-9(mol⋅L-1)
pAg = 8.04
(3) c(Ag+) = (0.05110⨯44.30-0.08230⨯25.00)/(25.00+44.30)
= 0.002976 (mol⋅L-1)
pAg = 2.53
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/46c9339ab34e852458fb770bf78a6529647d3538.html
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