高教第五版分析化学课后习题及思考题答案第7章

第七章习题

7．1 下列情况，有无沉淀生成？

（1）0.001mol·L－1Ca(NO3)2溶液与0.01mol·L－1NH4HF2溶液以等体积相混合；

（2）0.01mol·L－1MgCl2溶液与0.1mol·L－1NH3－1mol·L－1NH4Cl溶液等体积相混合。解：（1）已知：K sp(CaF2)=3.4×10－11

两溶液等体积混合后:

[Ca2+]=5.0×10－4mol·L－1, [F－]=5.0×10－3mol·L－1,

[Ca2+][F－]2=5.0×10－4×(5.0×10－3)2=2.5×10－8＞K sp(CaF2)=3.4×10－11

∴有沉淀生成。

（2）已知：K b(NH3)=1.8×10－5 K sp (Mg(OH)2)=1.8×10－11

[Mg2+]=5.0×10－3mol·L－1, [NH3]=0.05mol·L－1, [NH4]=0.5mol·L－1,

[OH－]=K b(NH3)×[NH3]

=1.8×10－5×

0.05

=1.8×10－6mol·L－1 [NH4+] 0.5

[Mg2+][OH－]2=5.0×10－3×(1.8×10－6)2=1.6×10－14＜K sp

∵Q ＜K sp∴无沉淀生成。

7．2 求氟化钙的溶解度：

（1）在纯水中（忽略水解）；

（2）在0.01 mol·L－1CaCl2溶液中；

（3）在0.01mol·L－1HCl溶液中。

解：（1）已知：K sp (CaF2)=3.4×10－11，K a(HF)=3.5×10－4

[Ca2+][F－]2= s·（2s）2 = 4s3∴s = 2.0×10－4 mol·L－1（2）考虑同离子效应：[Ca2+][F－]2=0.01×(2s)2=3.4×10－11

s =2.9×10－5 mol·L－1

（3）考虑酸效应：

δF－= Ka(HF)

=

3.5×10－4

=3.5×10－2 Ka+[H+] 3.5×10－4+0.01

αF－=

1

=28.6 3.5×10－2

[Ca2+][F－]2=[Ca2+][F－]2·α2=K sp·α2

s =1.9×10－3 mol·L－1

7．3 计算PH=5.0，草酸总浓度为0.05 mol·L－1时,草酸钙的溶解度.如果溶液的体积为300mL,将溶解多少克CaC2O4?

解: 已知：K a1(H2C2O4)=5.9×10－2，K a2=6.4×10－5 , K sp(CaC2O4)=1.8×10－9

M(CaC2O4)=128.1

α (H)=1 δ

同理得：α=1.16

[Ca2+][C2O42－]总= Ksp(CaC2O4) ·αC2O42－

s×0.05=1.8×10－9×1.16 s = 4.2×10－8 mol·L－1

溶解损失:m（CaC2O4）=4.2×10－8×0.3×128.1=1.6×10－6(g)= 1.6×10－3(mg)

7．4 25℃时,铬酸银的溶解度为每升0.0279g,计算铬酸银的溶度积.

解: 已知：M(Ag2CrO4)=331.73

设：铬酸银（Ag2CrO4）的溶解度为S.

s = 0.0279

=8.41 ×10－5mol·L－1 331.73

K sp =[Ag+]2[CrO42－]=( 2×8.41×10－5)2×8.41×10－5=2.38×10－12

7．5 为了使0.2032g (NH4)2SO4中的SO42－沉淀完全,需要每升含63g BaCl2·2H2O的溶液多少亳升?

解：已知M((NH4)2SO4)=132.14, M(BaCl2·2H2O)2SO4)=244.3

考虑问题的思路是，沉淀剂过量20%～50% 。

[SO42－]= 0.2032

=1.538×10－3mol·L－1=1.54×10－3mol·L－1 132.14

[Ba2+]=

63

=0.258 mol·L－1 244.3

1000/0.258=x/1.54×10－3

x=1.54×10－3×1000/0.258=5.96(mL)

加入BaCl2的量按[SO42－]的量过量20~30%,即为7~8ml

7．6计算下列换算因数:

(1)从Mg2P2O7的质量计算MgSO4·7H2O的质量;

(2)从(NH4)3PO4·12MoO3的质量计算P和P2O5的质量;

(3)从Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2) 2的质量计算As2O3和CuO的质量;

(4)从丁二酮肟镍Ni(C4H8N2O2) 2的质量计算Ni的质量;

(5)从8－羟基喹啉铝(C9H6NO) 3Al的质量计算Al2O3的质量。解：(1)

2M(MgSO4·7H2O)

M(Mg2P2O7)

=2.21

(2)

M(P)

M[（NH4）2PO4·12MoO3]

=0.016

M(P2O5)

2M[（NH4）2PO4·12MoO3]

=0.038

(3)

3M(As2O3)

M(Cu(C2H3O2) 2·3Cu(AsO2) 2

=0.58

4M(CuO)

M(Cu(C2H3O2) 2·3Cu(AsO2) 2

=0.31

7．7以过量的AgNO3处理0.3500g的不纯KCl试样,得到0.6416gAgCl, 求该试样中KCl 的质量分数。

解：设：纯KCl的质量为m（g），KCl的质量分数w；

m(KCl)纯

= 0.6416×

74.56

=95.38%

143.32

0.3500 0.3500

7．8欲获得0.30gMg2P2O7沉淀,应称取含镁4.0%的合金试样多少克?

解：思路：先从0.3gMg2P2O7求得纯镁的质量M（Mg），而后求得含镁4.0%的合金的质量：即：

M(Mg)= 0.3×

2M(Mg)

=0.3×

224.305

=0.66(g) M(Mg2P2O7) 222.6

Mg合金: 0.66／(4.0%)=1.65(g)

7．9 有纯的CaO和BaO的混合物2.212g，转化为混合硫酸盐后重5.023g，计算原混合物中CaO和BaO的质量分数.

解设混合物中CaO的质量为x(g), BaO(2.212－x)g.

m(MgSO4)= x×M(CaSO4) M(CaO)

m(BaSO4)=(2.212－x) ×M(BaSO4) M(BaO)

x M(CaSO4)

+ (2.212－x) ×

M(BaSO4)

=5.023 M(CaO) M(BaO)

将各物质的化学式量代入上式:求得x = 1.844(g)

∴w (CaO)=1.844／2.212=83.36% w(BaO)=(2.212－x) ／2.212=16.64%

7．10 有纯的AgCl和AgBr混合试样质量为0.8132g，在Cl2气流中加热，使AgBr转化为AgCl，则原试样的质量减轻了0.1450g，计算原试样中氯的质量分数。.

解：2AgBr + Cl2 = 2AgCl + 2Br－质量减轻

2×187.8 2×143.32 2×44.5(g)

设m(AgBr) 0.145(g)

m(AgBr)=0.145×(187.8／44.5)=0.6119(g)

m(AgCl)=0.8132－0.6119=0.2013(g) m(Cl)=0.2013×(35.45／143.32)=0.04979(g) ∴w(Cl)=6.12%