无机及分析化学第五章答案(供参考)

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？

①纯水KθSP =1.8×10-11=S• (2S)2S=1.65×10-4mol/l

②0.1 mol/l NH4Cl S=0.24 mol/l

③0.1 mol/l的氨水C（OH-）=5

⨯

1.0-

⨯=1.32×10-3 mol/l

10

74

.1

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⇒C OH-=2.95×10-4 mol/l

∴Qi=Mg 2+×(OH -)2⇒ Qi=4.35×10-7

> K θSP ，有沉淀

9、在20ml ，0.5 mol •L -1MgCl 2溶液中加入等体积的0.10 mol •L -1的NH 3.H 2O 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NH 4Cl 固体（设加入NH 4Cl 固体后，溶液的体积不变）

解：等体积混合后，Mg 2+浓度为0.25 mol/l ，NH 3•H 2O 的浓度为0.05 mol/l ，所以 C OH - =（C 0•C θb ）-1/2=9.3×10-4 mol/l

∴ ①Q i =（9.3×10-4）2×0.25> K θSP ，有沉淀生成

②要使Mg （OH ）2不沉淀 ，则C OH -的浓度应小于：

C OH - ≦（K θSP /Mg 2+）-1/2 mol/l

再根据PH=14-pOH=PKa-lgC a /C b =p[K θW / K θb （NH 3H 2O ）]- lg(C NH4+/C NH3） ⇒NH 4Cl 的质量为0.23g 。

10、废水中含Cr 3+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Cr 3+的浓度小于4mg/L 可以排放，此时溶液的最小PH 为多少？

解：K θSP =[c （OH -）3/c θ]3• c （Cr 3 +）/c θ=6.3×10-31

∴ c （OH -）= 4×10-10 mol/l

∴pH=5.31

11、()()

1922102.3--+⨯=•=S c Ni c K sp θ 所以()L mol S c /102.3182--⨯=

根据()()

L mol H c K K S c H c a a /101.21.0)(22122-+-+⨯==⨯得θθ 所以pH=1.68 沉淀完全，则c(Ni 2+)为1.0×10-5mol/L ，相同方法计算得(()L mol S c /102.3142--⨯= ()()

L mol H c K K S c H c a a /101.21.0)(42122-+-+⨯==⨯得θθ 所以pH=3.68

12、在含有Pb 2+杂质的1.0 mol •L -1 Mg 2+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Pb 2+。应如何控制？

解：KθSP[Pb(OH)2]>> KθSP[Mg(OH)2]

故Pb(OH)2先生成，Mg(OH)2后生成

当Pb2+为1×10-5 mol•L-1，⇒c（OH-）=3.46×10-5

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⇒S=1.77×10-7

c(Cu2+) =1.77×10-7×M(Cu)=1.1×10-5 mg/L

(4) KθSP=1.4×10-10=S2⇒S2=1.2×10-5 mol/l

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 ⨯10-14mol/l

(2) c(OH-) = K b(NH3)⋅c b/c a =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