基础化学第二版习题答案(供参考)
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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 -、-
24SO 、H +、OH -
θsp 2
42]][SO [B a 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。
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,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)
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:
14θ312θ32θsp 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)