基础化学第五章习题解答

习题答案

1．何谓沉淀溶解平衡？同物质的量的BaCl 2和H 2SO 4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。

Ba 2+、Cl -、-2

4SO 、H +、OH -

θsp 2

42]][S O [Ba K =-+，θw -]][OH [H K =+等

2．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：

(MA))

(A )(M (MA)θsp θap K K =⋅-+γγ。离子积指任意状态下的浓度积，其值是任意的。

3．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：θθsp )A (M c n m K s n m n m n m +=

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Ag 2CrO 4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CaCO 3固体放入稀HCl 中。

（2）将少量Mg(OH)2放入NH 4Cl 溶液中。

（3）向少量MnSO 4溶液中加入数滴饱和H 2S 水溶液，再逐滴加入2mol ·L -1的氨水。

（4）向盛少量PbS 固体的试管中，滴入H 2O 2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2mol ·L -1NH 3·H 2O 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MnSO 4溶液中加入数滴饱和H 2S 水溶液，无明显变化；再逐滴加入2mol ·L -1的氨水，有肉色沉淀生成。原因是饱和H 2S 水溶液提供的S 2-很

少，此时(MnS )(MnS )θsp c K Q ，不生成MnS 沉淀；加氨水后，H 2S 解离度增大，

S 2-增多，此时(MnS )(MnS )θsp c K Q ，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。 2H +

＋ CaCO 3(s)Ca 2+ ＋ CO 32- H 2CO 3→CO 2+H 2O

＋ Mg(OH)2(s)Mg 2+ ＋ 2OH - 2NH 4+

2NH 3·H 2O

SO 42- +H 2O Pb 2++SO 42-→PbSO 4↓（白）

Cu （OH ）2 + 4NH 3 [Cu （NH 3）4]（OH ）2

6．在含有AgCl 沉淀的饱和溶液中，加入0.10mol ·L -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 3·H 2O

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122θsp 105.1)(Mg(OH)-⨯=K 。假设溶于水中的Mg(OH)2完全

解离，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0.010mol ·L -1MgCl 2溶液中的溶解度；

（4）Mg(OH)2在0.010mol ·L -1NaOH 溶液中的溶解度。

解：Mg （OH ）2Mg 2++2OH -

（1）设Mg （OH ）2在纯水中的溶解度为s 0mol ·L -1，则：

14θ312θ

32θsp 0L mol 101.14105.14)

(Mg(OH)---⋅⨯=⨯==c c K s （2）[OH -]=2s 0/c θ=2.2×10-4

pH=14.00+lg2.2×10-4=10.34

（3）设Mg （OH ）2在0.010mol ·L -1MgCl 2溶液中的溶解度为s 1mol ·L -1，则：

122θsp 2θ1θ1105.1)(Mg(OH))2(010.0-⨯==⋅+K c

s c s s 1＜＜0.010，s 1+0.010≈0.010

15θ12θ

2θsp 1L mol 101.10.0104105.10.0104)

(Mg(OH)---⋅⨯=⨯⨯=⨯=c c K s （4）设Mg （OH ）2在0.010mol ·L -1NaOH 溶液中的溶解度为s 2mol ·L -1，则：

122θsp 2θ2θ2105.1)(Mg(OH))010.02(-⨯==+⋅K c

s c s

s 2＜＜0.010，2s 2+0.010≈0.010

18θ22θsp 2L mol 105.1(0.010))

(Mg(OH)--⋅⨯==c K s

8．将10mL0.10mol·L -1BaCl 2溶液与10mL0.20mol·L -1Na 2SO 4溶液混合，求混合溶液中各离子浓度（忽略SO 42-的水解）。

解：设混合溶液中Ba 2+的浓度为x mol·L -1。

Ba 2+ + SO 42- == BaSO 4

起始浓度/mol·L -1 10×0.10/20 10×0.20/20

即： 0.050 0.10

平衡浓度/mol·L -1 x （0.050+x ）（忽略SO 42-的水解）

)(BaSO 05004θsp θθK c

x .c x =+⋅ x ＜＜0.050， x +0.050≈0.050

19-110θ

4θsp L mol 102.2L 1mol 0.0501011050.0)

(BaSO ---⋅⨯=⋅⨯⨯==.c K x 即混合溶液中：[Ba 2+]=2.2×10-9；

[SO 42-]=0.050+2.2×10-9≈0.050；

[Na +]=10×0.20×2/20=0.20；

[Cl -]=10×0.10×2/20=0.10；

[H +]=[OH -]=1.0×10-7。

9．某溶液中含有Fe 3+和Mg 2+，浓度均为0.010mol ·L -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：

)(Fe(OH))(OH )(Fe 3θsp -3r 3r K c c =⋅+

设Fe （OH ）3开始沉淀的OH -浓度为)(OH r1-c ，相应pH 值为pH 1，则

1333933r13θsp r1106.50.010

102.8)(Fe )

(Fe(OH))(OH --+-⨯=⨯==c K c pH 1 = 14 + lg6.5×10-13 =1.81

设Fe （OH ）3沉淀完毕的OH -浓度为)(OH r2-c ，相应pH 值为pH 2，则