7.1影响沉淀溶解度的因素有那些是怎样发生影响的.

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7.1影响沉淀溶解度的因素有那些?是怎样发生影响的?
解:影响沉淀溶解度的因素有
1.同离子效应:溶液中构晶离子的浓度越大,溶解度越小。

2.pH值的影响,即酸效应:对于弱酸盐的沉淀,pH越小,溶解度越大。

这是因为弱酸根受H+影响,形成了非酸根的阴离子或以弱酸形式存在。

3.配位效应:若溶液中存在能与构晶离子形成配合物的配位剂时,其浓度越大,则溶解度越大。

4.盐效应:溶液中其它非构成沉淀的盐类的浓度越高,溶解度增大。

这是由于这类离子的存在,减少了构成沉淀的离子相互碰撞的机会。

5.氧化还原效应:由于加入氧化剂或还原剂,改变了构成沉淀中离子的氧化数,改变了沉淀的组成,会影响其溶解度。

7.2形成沉淀的性状主要与哪些因素有关?哪些是本质因素?
解:沉淀可分为晶型沉淀和非晶型沉淀两种。

沉淀的性状是由聚集速度和定向速度的关系来决定的。

当聚集速度大于定向速度时,形成非晶型沉淀。

否则,形成晶型沉淀。

其中定向速度是沉淀物质本身的性质。

而聚集速度可通过实验条件的选择适度地改变。

7.3已知在常温下,下列各盐的溶解度,求其溶度积(不考虑水解的影响)
(1)AgBr 7.1×10-7mo1·L-1
解:AgBr Ag++Br-
因此[Ag+]=[Br-]=7.1×10-7溶度积Ksp(AgBr)=(7.1×10-7)×(7.1×10-7)=5.0×10-13
(2) BaF2 6.3×10-3 mo1·L-1
BaF2Ba2++2F-
∴[Ba2+]=6.3×10-3[F-]=2×6.3×10-3
溶度积Ksp(BaF2)=[Ba2+][F-]2=(6.3×10-3)×(2×6.3×10-3)2=1.0×10-6
7.4计算下列溶液中CaC2O4的溶解度
解:这道题主要是要了解酸效应及同离子效应对溶解度的影响,这是因为存在着下列平衡:C2O42-+H+HC2O4-HC2O4-+H+H2C2O4而HC2O4-和H2C2O4都不会与Ca2+形成CaC2O4测定。

查表Ksp(CaC2O4)=4.0×10-9H2C2O4的离解常数Ka1=5.4×10-2,Ka2=5.4×10-5
(1)pH=5 pH=5 即[H+]=10-5
∴分布系数δ(C2O42-)=Ka1Ka2/(Ka1Ka2+Ka1(H+)+[H+]2)
∴δ(C2O42-)=5.4×10-2×5.4×10-5/[5.4×10-2×5.4×10-5+5.4×10-2×10-5+(10-5)2]=0.843
CaC2O4Ca2++C2O42-
设溶解度为Xmo1.L -1 则 [Ca 2+]=X
∴含有C 2O 42-的各种形式的总浓度为X ,而以C 2O 42-形式存在的浓度为x·δ(C 2O 42-)=0.843x ∴Ksp(C 2O 42-)=X×0.843X ∴X=6.9×10-5 mo1·L -1
(2) pH=3
pH=3即[H +]=10-3 同理δ(C 2O 42-)=0.050
∴Ksp(C 2O 42-)=X×0.050X
X=2.8×10-4 mo1·L -1
(3)pH=3的0.01 mo1·L -1的草酸钠溶液中。

此时溶液中草酸总浓度来自两个部分,一部分为CaC 2O 4溶解产生的,如上题计算为0.050X,另一部分为溶液中存在的草酸钠,其总浓度为0.01 mo1·L -1
,此时C 2O 42-分布系数为0.050,所以其[C 2O 4-]=0.050×0.01=5.0×10-4
由上题可知,0.050X<<5.0×10-4
∴0.050X+5.0×10-4≈5.0×10-4
∴4.0×10-9=5.0×10-4X
∴X=8.0×10-6 mo1·L -1
若不用0.050+5.0×10-4≈5.0×10-4这个近似,直接解上述一元二次方程,可得X=7.99×10-6 ∴两者结果之差非常之小,用近似法计算更为简单。

7.5水处理剂HEDP(C 2H 8P 2O 7),用喹钼柠酮溶液形成沉淀(C 9H 7N )H 3(PO 4·12MoO 3),取HEDP 样品0.1274ɡ,于4#玻璃砂漏斗中干燥后称重,若玻璃砂漏斗质量为18.2421ɡ。

测定后的质量为18.8964ɡ,
(1) 求样品中HEDP 的百分含量。

解:由HEDP 转变为沉淀只有P 的量是未损失的和增加的,其他元素由于加入试剂和形态的转变均发生了变化,不能作为定量的依据,
∴1个HEDP 中含有2个P ,而沉淀中只含有一个P ,所以P 的摩尔数在沉淀前后应是相等的。

设样品中含HEDP 为X ,
2/2174.0HEDP M X =沉淀
M 3421.188964.18 M HEDP =206.0 M 沉淀=2141 代入上式:2/0.2062174.0x =2141
5543.0 ∴X=12.27% (2)样品中P 的百分含量和上题一个道理,只不过M HEDP 用Mp 代代替:
2/97.302174.0x =21415543.0 ∴X=1.844%
7.6 0.8641ɡ合金钢溶解后,将Ni 2+转变为丁二肟镍沉淀(NiC 8H 14O 4N 4),烘干后,称得沉淀的质量为0.3463ɡ,计算合金钢中Ni 的百分含量。

解:设合金钢中含Ni 为X ∴Ni
M X 8641.0=沉M 3463.0 M N i=58.69 M 沉=288.9 代入上式,解得 X=8.142%
7.7含有纯CaO 和 BaO 组成的混合物2.431g ,将其转化为CaC 2O 4和BaC 2O 4测定,烘干后称重为4.823g,求CaO 和BaO 的百分含量。

解:设CaO 含量为x ,则BaO 含量为(1—x ),
M cao=56.08 M BaO =153.3 Mcac 2o 4=128.1 M Bac2o4=235.3 ∴08.56431.2x ×128.1+3
.153)1(431.2x ×235.3=4.823 ∴x=0.5993=59.93% CaO 的含量为59.93%. BaO 的含量为40.07%
7.8 NaCl 、NaBr 和其他惰性物质组成的混合物0.4327 经AgNO 3沉定为AgCl 和AgBr ,烘干后,质量为0.6847。

此沉淀烘干后再在Cl 2中加热,使AgBr 转化成AgCl ,再称重,其质量为0.5982g ,求原样品中NaCl 和NaBr 的百分含量。

解:ΜNaCl =58.44 ΜNaB r=102.89 ΜAgCl =143.3 ΜAgBr =187.77
第一次 NaCl→AgCl,, NaBr→AgBr ∴设NaCl 含量为X ,NaBr 为y 则NaCl M x .4327.0×ΜAgCl +NaBr
M Y 4327.0×ΜAgBr =0.6847 第二次相当于 NaCl→AgCl , NaBr→AgBr→AgCl ∴NaCl M x 4327.0×ΜAgCl +NaBr
M y 4327.0×ΜAgCl =0.5982 解上述联立方程组:可得 X=46.26% Y=30.11%
7.9在10mL 浓度为1.5×10-3 mo1.L -1的ΜnSO 4溶液中,加入0.495g 固体(ΝH 4)2SO 4(溶液体积不变)。

再加入0.15 mo1.L -1的NH 3·H 2O 溶液5.00mL 能否有Mn (OH )2沉淀生成?若不加固体(NH 4)2SO 4,又能否有沉淀生成,列式计算说明理由。

解:溶液的总体积为10.0+5.0=15.0ml
∴[Мn 2+]=1.5×10-3×10/15.0=10-3mo1·L -1由于溶液同时存在NH 4+和NH 3这一对共轭酸碱,因此,此溶液为缓冲溶液,查表可知对于NH 3的K b =1.8×10-5
∴对于共轭酸NH 4+的Ka=5.6×10-10
利用缓冲溶液pH 值计算公式:pH=pKa+pCa/Cb
此时 C b =[NH 3]=0.15×5.00/15.0=0.050 mo1·L -1
Ca=[NH 4+]=2×[(NH 4)2SO 4]=2×
424)(495.0SO NH M ×15.0×10-3=0.50 mo1.L -1
∴pH=9.25-1=8.25
∴[H +]=10-8.25 [ OH -]=10-5.75 Ksp (Mn(OH)2)=1.9×10-13
此时浓度积[Mn 2+][OH -]2=10-3×(10-5.75)2=10-14.5<1.9×10-13
∴没有沉淀生成。

若不加固体(NH 4)2SO 4,此时溶液不是缓冲溶液,
其pH 值按下列计算:[OH -]=c K b •=(1.8×10-5×[NH 3])1/2=(1.8×10-5×0.050)1/2=9.5×10-4 此时浓度积[Mn 2+][OH -
]2=10-3×(9.5×10-4)2=9.0×10-10>1.9×10-13
∴有Мn(OH)2沉淀形式。

7.10在1.0 mo1·L -1的Mn 2+溶液中含有少量的Pb 2+,欲使Pb 2+形成PbS 沉淀,而Mn 2+不沉淀,溶液中S 2-应控制在什么范围内?若通入H 2S 气体来实现上述目的,问溶液的pH 值应控制在什么范围内?已知H 2S 在水中的饱和浓度为[H 2S]=0.1 mo1·L -1
解:查附录知Ksp (MnS )=2.5×10-13 Ksp (PbS )=8.0×10-28
对于H 2S 而言, Ka 1=1.32×10-7 Ka 2=7.10×10-15 [H 2S]=0.1 mo1·L -1
∵S 2-分布分数 δ2=Ka 1Ka 2/(Ka 1Ka 2+Ka 1[H +]+[H +]2)
∴[S 2-]=0.1×δ2
Mn 2+不沉淀 ∴1.0×0.1×δ2<2.5×10-13
将δ2代入,解得[H +]>1.9×10-5 ∴pH<4.71
此时需Pb 2+沉淀
∴δ2×1.0×[Pb 2+]>8.0×10-28
将[H +]=1.9×10-5代入,解得[Pb 2+]≥3.2×10-15 mo1·L -1
7.11设计分离物质的方案
(1) AgCl 和AgI
加入浓HCl ,则AgCl+Cl -=AgCl -2而溶解 AgI 不溶解。

(2) BaCO 3和BaSO 4:
加入HCl ,则BaSO 4不溶解,而BaCO 3+2HCl=Ba+2Cl --+H 2O+CO 2↑
(3)Mg(OH)2和Fe(OH)3 :
先加入HCl :Mg(OH)2+2HCl=Mg 2++2Cl -+2H 2O
Fe(OH)3+3HCl=Fe 3++3Cl -+3H 2O
再加入NH 3水,使pH>3, Fe(OH)3沉淀, Mg(OH)2不沉淀
(4)ZnS 和CuS ,按照7.10题中方法可计算出合适的pH ,使得ZnS 溶解,而CuS 不溶解。

7.12计算下列沉淀转化的平衡常数:
(1) ZnS (S )+Cu 2+=CuS (S )+Zn 2+
平衡常数K=[Zn 2+]/[Cu 2+]=]
/[]/[22--s CuS Ksp S ZnS Ksp )()(=Ksp (ZnS )/Ksp (CuS ) =1.6×10-24/6.3×10-36=2.5×10-11
(2) AgCl (s )+SCN -=AgSCN (s )+Cl -
平衡常数 K=][][--SCN cl =]/)(]/[)(++Ag AgSCN Ksp Ag Agcl Ksp =)
()(AgSCN Ksp Agcl Ksp =1.8×10-10/1.03×10-12=1.75×102
7.13用银量法测试样品中氯含量时,选用那种指示剂指示终点较合适?用何种银量法?为什么?
(1) NH 4Cl
答:莫尔法,指示剂;K 2CrO 4,因为可在中性进行滴定。

(2) BaCl 2
答:法扬司法,指示剂,二氯荧光黄,不可用佛尔哈德法,因为可形成BaSO 4沉淀。

也不可用莫尔法,会形成BaCrO 4沉淀。

(3) FeCl 2
答:佛尔哈德法,指示剂:FeNH 4(SO 4)2,因为应在酸性溶液中进行,因为Fe 2+很容易被氧化为Fe 3+,pH 值稍大,形成Fe (OH )3沉淀,有颜色,影响终点观察。

(4) NaCl+Na 3PO 4
答:佛尔哈法德,指示剂:FeNH 4(SO 4)2,因为在中性、弱碱性中,PO 43-干扰测定,必须在酸性中进行。

(5) NaCl+Na 2SO 4
答:莫尔法指示剂 K 2C r O 4, SO 42-不干扰。

(6) KCl+Na 2C r O 4
答:佛尔哈德法,指示剂FeNH 4(SO 4)2因为必须在强酸性中进行,否则CrO 42-和Hg +形成测定干扰实验。

7.14 为什么说用佛尔哈德法测定Cl -比测定Br -或I -时引入的误差概率要大一些?
答:因为Ksp (AgCl )=1.8×10-10,Ksp (AgBr )=5.0×10-13 Ksp (AgI )=8.3×10-17 Ksp (AgSCN )=1.03×10-12 所以,又有AgCl 的溶度积比AgSCN 溶度积大,因此,若包裹不好,AgCl 沉淀会转化成AgSCN 测定而干扰Cl -的测定。

而AgBr ,AgI 的溶度积小于AgSCN 溶度积,不会转化为
AgSCN 测定,因此,由此引入的误差概率要小得多。

7.15在含有相等物质的量浓度的Cl -和I -的混合溶液中,逐滴加入Ag +溶液,哪种离子先被Ag +测定,第二种离子开始测定时,Cl -和I -的浓度比为多少?
答:因为Ksp (AgI )<Ksp (Agcl ),且全部为1∶1的组成形式,所以AgI 先沉淀。

在Cl -开始沉淀时,][][--I Cl =]/[)(]/[)(++Ag AgI Ksp Ag AgCl Ksp =)()(AgI Ksp Agcl Ksp =17_10
_10
3.8108.1⨯⨯=2.2×106
7.16测定铵或有机铵盐可用四苯硼钠沉淀滴定法,二氯荧光黄为指示剂。

可用邻苯二甲酸氢钾标定四苯硼钠,结果如下:
标定四苯硼钠:0.4984g 邻苯二甲酸氢甲溶解后,用四苯硼钠标准溶液滴定,终点时,消耗标准溶液24.14ml 。

(NH 4)2SO 4样品测定,0.2541g (NH 4)2SO 4样品,溶解后,用上述四苯硼钠标准溶液滴定,终点时,消耗标准溶液35.61ml 。

(1)求样品中(NH 4)2SO 4的百分含量
解:先求四苯硼钠标准溶液的准确浓度。

邻苯二甲酸氢钾的分子量为204.22。

设:四苯硼钠标准溶液浓度为Cx :∵邻苯二甲酸氢钾中只有一个K ,所以22
.204104984.03
⨯=24.11Cx Cx=0.1011mo1·L -1 (NH 4)2SO 4的分子量为132.13,但其中含有二个NH 4+
设样品中(NH 4)2SO 4百分含量为x ,2
13
.132102541.03x ⨯=0.1011×35.61 ∴x=93.60%
(2)被测的有机铵盐的摩尔质量为Ms ,其他各数值用字母表示,并已知有机铵盐的个数为n (n ≥1),求有机铵盐含量的通式,请注明各字母的含义。

解:设有机铵盐的含量为x ,所以: n
Ms
x m 310⨯=V o ×Co x=VoCo ×n
Ms ×m 1×10-3 Vo :滴定有机铵盐样品时消耗的四苯硼钠标准溶液体积,ml ;
Co :四苯硼钠标准溶液浓度,mo1·L -1;
Ms :有机铵盐摩尔质量;
n :有机铵盐中铵的个数;
m :称取有机铵盐样品的质量,g
7.17某金属氯化物纯品0.2266,溶解后,加入0.1121 mo1·L -1的AgNO 3溶液30.00ml 。

生成AgCl 测定,然后用硝基苯包裹,再用0.1158 mo1·L -1的NH 4SCN 溶液滴定过量的AgNO 3,终点时,消耗NH 4SCN 溶液2.79ml ,计算式试样中氯的百分含量,推测此时氯化物可能是什么物质。

解:设此化合物为MCln ,AgNO 3的物质的量应与此化物中氯及NH 4SCN 物质的量之和相等,所以n
MC ln/102266.03
⨯+0.1158×2.79=0.1121×30.00∴MCln/n=74.54 n=1时M=74.54—35.45=39.09,应为K ∴此化合物为KCl 。

n=2时 M=74.54×2—35.45×2=78.18 没有元素与它对应,
n=3时 M=74.54×3—35.45×3=117.27,也无元素对应。

n=4时 M=156.36也无元素对应。

n=5时 M=195.45也无元素对应,同理n=7、8 氯的百分含量为
54
.7445.35=47.56%
7.18混合物由NaCl 和NaBr 和惰性物质组成,取混合样0.6127g 用AgNO 3沉淀后,称得烘干的测定质量为0.8785g ,再取一份混合样0.5872g ,用AgNO 3进行沉淀滴定,用去浓度为0.1552 mo1·L -1的AgNO 3标准溶液29.98ml ,求混合物中NaCl 和NaBr 的百分含量。

解: МNaCl =58.44 M NaBr =102.89 M AgCl =143.3 M AgBr = 187.77 重量法按7.8题的原理,设NaCl 含量为x ,NaBr 含量为y , 44.586127.0x ×143.3+89
.1026127.0y ×187.77=0.8785 沉淀滴定法关系如下:44
.58105872.03x ⨯+89.102105872.03y ⨯=0.1552×29.98 解上述方程组得:x=7.105% y=69.02%
7.19称取三聚磷酸钠(Na 5P 3O 10)样品0.3627g ,溶于水,加酸分解为PO 43-,在NH 3—NH 4Cl 缓冲溶液中,加入0.2145 mo1·L -1的Mg 2+溶液25.00ml ,形成MgNH 4PO 4沉淀,过滤,洗涤。

沉淀燃烧成Mg 2P 2O 7,称重为0.3192g ,滤液和洗涤液混合后用EDTA 滴定多余的Mg 2+,终点时,消耗EDTA (C=0.1241 mo1·L -1)多少ml ?三聚磷酸钠的百分含量为多少? 解:设三聚磷酸钠的百分含量为x , Na 5P 3O 10中三个P ,n=3,Mg 2P 2O 7中有二个p : n=2 M Mg2P2O7=222.55 M Na5P3O10=319.867
3
867.319103627.03x ⨯.2
55.222=0.3192 ∴x=84.33% 因为测定形式为MgNH 4PO 4,因此一个P 相当于一个Mg ,因此
3
867
.319103627.03x ⨯+C EDTA V EDTA =0.2145×25.00 ∵C EDTA =0.1241 解:V EDTA =20.10wL 。

7.20将0.1173gNaCl 溶解后,再加入30.00ml 的AgNO 3标准溶液,过量的Ag +用NH 4SCN 标准溶液滴定耗去3.20ml ,已知用该AgNO 3滴定上述NH 4SCN 时,每20.00mlAgNO 3消耗NH 4SCN21.06 ml ,问AgNO 3溶液和NH 4SCN 溶液浓度各几何?
解:设AgNO 3溶液浓度为x mo1·L -1 NH 4SCN 溶液浓度y mo1·L -1
M NaCl =58.44 ∴30.00 x=44
.58101173.03
⨯+3.20y 20.00x=21.06y
解 联立方程得:y=0.07070 mo1·L -1 x=0.07445 mo1·L -1。

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