第 6 章 电解质溶液和非电解质溶液 (1)

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4 3
中加入稀 HCl, 那么溶解的是 , 其原因是 3. 8 AgAc 溶液的溶解度随溶液的 pH 值减小, 溶解度 4. 计算题
. .
4.1 已知某温度下 Ag2CrO4 的溶解度为 1.31×10-4mol·dm-3,求 Ag2CrO4 的 K θ sp 。 4.2 足量的 AgCl 固体放在纯水中,溶解度是多少?若放在 1dm-3, 1.0mol·dm-3 的 盐酸中,溶解度又是多少? 1.3 如果溶液中 Fe3+和 Mg2+的浓度都为 0.10mol·dm-3,使 Fe3+定量沉淀而使 Mg2+ 不沉淀的条件是什么? 1.4 0.10 mol·dm-3CuSO4 与 1.0 mol·dm-3HCl 的混合溶液中不断通入 H2S,计算溶 液中最后残留的 Cu2+的浓度。
θ Q > K sp ,过饱和状态,沉淀过程为主导过程
θ Q < K sp ,未饱和状态,溶解过程为主导过程
7. 同离子效应 难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子 (即构晶离子) 的强电解质使难溶物溶解 度降低的现象叫同离子效应。 8. 盐效应 在难溶电解质饱和溶液中加入强电解质 (可能含有共同离子或不含共同离子) 使难 溶物溶解度增大的现象叫盐效应。
3
= 1 × 10-8 和 K sp,CaSO = 2
4
× 10-4 ,各物质溶解度的顺序是: a. AgBr > BaSO4 > CaCO3 > CaSO4 b. BaSO4> AgBr > CaSO4> CaCO3 c. CaSO4 > CaCO3> BaSO4 > AgBr d. 它们不能直接比较. 2.5 FeS 溶于盐酸, CuS 不溶于盐酸而溶于硝酸,主要是因为: a. 水解能力不同 b. K sp 值不同 c. 溶解的速度不同 d. 酸碱性不同 2.6 在饱和的 CaSO4 溶液中下列哪种物质不存在? a. Ca2+ b. SO42+ c. HSO4d. H2SO4 2.7 碳酸钙在下列哪一种溶液中有最大的溶解度? a. 纯水 b. 0.1 mol · L-1 NaHCO3 c. 0.1 mol · L-1 Na2CO3 d. 0.1 mol · L-1 CaCl2 2.8 AgCl 对 AgI 的溶度积之比为 2 × 10-6, 若将同一浓度的 Ag+ (105 mol · L-1) 加入到具 有相同 Cl- 和 I-(105 mol · L-1)的溶液中,可能发生的现象是: a. Cl- 和 I- 以相同量沉淀 b. I- 沉淀更多 c. Cl- 沉淀更多 d. I- 比 Cl-沉淀略多一些 3. 填空题
+ 2 -10 Kθ sp = [Ag ][Cl ] = S = 1.8×10
则:
S = 1.3×10-5 (mol·dm-3)
在 1.0mol·dm-3 盐酸中:AgCl Ag + + Cl起始时相对浓度: 0 1.0 平衡时相对浓度: S' 1+ S' + 达到饱和时[Ag ]可以代表 AgCl 的溶解度
自测练习题答案 1. 是非题 1.1 (×) 1.6 (×) 2. 选择题 2.1 (c) 2.6 (d)
1.2 (×) 1.7 (×)
1.3 1.8
(×) (×)
1.4 1.9
(×) (×)
1.5
(√)
2.2 (a) 2.7 (a)
2.3 2.8
(c) (b)
2.4
(c)
2.5
(b)
3. 填空题 3.1 1.1×10-10 3.2 减小 , 增大 3.3 饱和, 降低, 同离子效应
2S
S
− + 饱和溶液中[CrO 2 4 ] = S, 而[Ag ] = 2S
+ 2 2− Kθ sp = [Ag ] [CrO 4 ]
= (2S)2S = 4S3 = 4×(1.31×10-4)3 = 9.0×10-12 4.2 在纯水中: 起始时相对浓度: 平衡时相对浓度: AgCl Ag + + Cl0 0 S S
-22 -27 , Kθ .在 Zn2+ 和 Cd2+ 两溶液 (浓度相同) Kθ sp (ZnS) = 2.0 × 10 sp (CdS) = 8.0 × 10
离子在酸度较大时生成沉淀, 而 分别通入 H2S 至饱和, 离子应在酸度较小时生成沉淀. 3. 6 已知 K sp, AgCl = 1 × 10-10, K sp, AgBr = 5 × 10-13, K sp, Ag
II 学生自测练习题
1.是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√” ,错的填“×” ) 1.1 溶度积是指难溶电解质溶液中离子浓度的乘积. ( ( 1.2 难溶电解质的溶度积 K sp 越小,则溶解度也越小. 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 Kθ sp 与溶液的浓度有关而与温度无关. ( ) ) )
θ 离子依次沉淀的现象成为分步沉淀。之所以分步沉淀是因为沉淀物有不同的 K sp 。
13. 沉淀的转化
θ 使得从一种沉淀向另一种沉淀转化的现象叫沉淀的转化。 由于沉淀物质不同的 K sp
14. 拉乌尔定律 一定温度下,稀溶液的蒸汽压等于纯溶剂的蒸汽压与溶剂摩尔分数的乘积。 15. 稀溶液的依数性 稀溶液的某些性质取决于其中所含溶质离子的数目而与溶质本身的性质无关, 稀溶 液的这些性质叫做依数性,稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点下 降和渗透压。
1 2
Chemistry
∑m z
2 i i

3. 活度和活度系数 电解质溶液中实际发挥作用的浓度成为有效浓度,或活度,用 a 表示。活度与浓度 间的比例系数 f 叫做活度系数。一般而言,离子自身的电荷数越高,所在溶液的离 子强度越大,则 f 的数值越小。 4. 溶度积 当难溶电解质在溶液中达到溶解-沉淀平衡后,溶液中离子的浓度不在发生改变。
2.选择题(选择正确答案的题号填入) 2.1 将 0.1 mol · kg-1 盐酸和 0.1 mol · kg-1 CaCl2 溶液等体积混合,所得溶液的离子强度 为: a. 0.35 mol · kg-1 b. 0.4 mol · kg-1 c. 0.2 mol · kg-1
2
西北大学精品课程·重点课程·学科核心课程 ---- 普通化学 d. 0.7 mol · kg-1 2.2 要使溶液的凝固点降低 1℃,必须向 100 ml 水中加入多少物质的量的 CaCl2 ? (水的 KF 值是 1.86K·kgmol-1) a. 0.018 mol b. 0.027 mol c. 0.054 mol d. 0.54 mol 2.3 2.5g 某聚合物溶于 100 ml 水中,20 ℃时的渗透压为 101.325 Pa .该聚合物的摩尔 质量是多少?(R = 8.314 J·K-1 mol-1) a. 6.0 × 102 g · mol-1 b. 4.2 × 104 g · mol-1 c. 6.0 × 105 g · mol-1 d. 2.1 × 106 g · mol-1 2.4 已知 K sp, BaSO 4 = 1 × 10-10, K sp, AgBr = 5 × 10-13. K sp,CaCO
4
西北大学精品课程·重点课程·学科核心课程 ---- 普通化学 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 4. 计算题 4.1 Ag2CrO4 平衡时浓度:
− 2Ag + + CrO 2 4
8.4×10-9 mol · L-1 Cd2+, Zn2+ AgBr, AgCl, Ag2CrO4 CaCO3, 生成弱电解质和气体 增大
-6 -1 -1 3. 1 已知 K θ sp ( BaSO4) = 1.1 × 10 . 若将 10 ml 0.2 mol · L BaCl3 与 30 ml 0.01 mol · L
3
西北大学精品课程·重点课程·学科核心课程 ---- 普通化学 NaSO4 混合,沉淀完全后溶液中[Ba2+][SO42-] = . 3. 2 在含有固体 BaSO4 的溶液中, 加入稀 H2SO4 溶液,则 BaSO4 的溶解度 ;若 加入 NaCl 溶液,则 BaSO4 的溶解度 . 3.3 含有 CaCO3 固体的溶液达到平衡时,该溶液称为 溶液,当加入少量的 NaCO3 后,CaCO3 的溶解度 ,这种现象称为 . -33 3. 4 25℃下 Al(OH)3 的溶度积常数为 5 × 10 .问在此温度下饱和 Al(OH)3 溶液中 Al3+ 浓度为 . 3. 5
2 CrO 4
= 9 × 10-12 , 在含有浓度相同
的 Cl- 、 Br- 和 CrO4- 溶 液 中 , 当 逐 滴 加 入 AgNO3 溶 液 时 , 沉 淀 的 先 后 顺 序 是 . 3. 7 如果分别在含有固体的 CaSO4 和 CaCO3 已知 K sp,CaSO = 2 × 10-4, K sp,CaCO = 1 × 10-8,
+ Kθ sp = [Ag ][Cl ] = S' (1+S')
S'<<1.0, 故 1+S' = 1 故 S' =
-10 (mol·dm-3) Kθ sp = 1.8×10
4.3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
-38 Kθ sp, Fe(OH)3 = 4.0×10
,
-11 Kθ sp, Mg(OH)2 =1.8×10
可以利用生成氢氧化物沉淀的方法将其分离。 Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH3+ - 3 Kθ sp = [Fe ][ OH ]
加入沉淀剂于溶液中,离子沉淀反应发生的先后顺序不仅与溶度积 K sp 的大小有 关,而且也与溶液中离子的起始浓度有关. ( ) 溶解酸度对沉淀溶解度的影响称为酸效应. ( ) 沉淀的转化反应只有溶解度较大的沉淀才能转化为溶解度较小的沉淀. ( ) -8 -1 + -8 -1 1.00 × 10 mol · L HCl 溶液中, [H ] = 1.00 × 10 mol · L , pH = 8. ( ) -1 + 将 10 ml 0.100 mol · L HAc 溶液稀释到 20 ml, 则 HAc 的电离度增加, H 浓度增加. ( ) 用水稀释含有大量 BaSO4 固体的溶液,BaSO4 的溶度积变小,溶解度则不变. ( )
θ 溶液中各离子的活度乘积称为该平衡的溶度积常数,用 K sp 表示。
5. 离子积 难溶电解质溶液中离子浓度的乘积,用 Q 表示。 6. 溶度积规则 以比较离子积与溶度积大小的方法判断难溶电解质溶液反应进行的方向所遵循的 规则,称为溶度积规则,归纳如下:
θ Q = K sp ,饱和状态,固体溶解的速率等于溶液中离子沉淀的速率
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第 6 章
电解质溶液和非电解质溶液
I 要点
GENERAL
1. 离子氛 德拜和休克尔认为, 由于完全电离的强电解质离子间的相互作用使得正离子周围的 负离子要多一些, 而负离子周围的正离子要多一些, 宛如正离子处于负离子形成的 离子氛中或负离子处于正离子形成的离子氛中。 它表示了离子周围的异性电荷与之 较强烈的相互作用。 2. 离子强度 用来衡量溶液中离子与其离子氛之间相互作用强弱的概念。 用 I 表示溶液的离子强 度,zi 表示溶液中 i 种离子的电荷数,mi 表示 i 种离子的质量摩尔浓度,则离子强 度 I 为:I =
Fe3+沉淀完全时[ OH-]可由下式求得 [ OH-] =
3
K sp [Fe 3+ ]
=
3
4.0 × 10 −38 = 1.5×10-11 (mol·dm-3) 1.0 × 10 −5
5
西北大学精品课程·重点课程·学科核心课程 ---- 普通化学 这时的 pOH = 10.8, pH = 3.2 Mg(OH)2 Mg2+ + 2 OH用类似的方法求出产生 Mg(OH)2 沉淀时的[OH-] [ OH-] = 1.3×10-5 (mol·dm-3) pOH = 4.9 , pH = 9.1 3+ 当 pH = 9.1 时 Fe 早已沉淀完全,因此只要将 pH 值控制在 3.2 ~ 9.1 间,即可将和 Fe3+和 Mg2+分离开来。 4. 4 Cu2+ + H2S CuS + 2 H+
1
西北大学精品课程·重点课程·学科核心课程 ---- 普通化学 9. 配位效应 能与构晶离子生成可溶性配合物的配位试剂能使平衡向沉淀溶解的方向移动, 导致 沉淀减少甚至完全消失,该影响称为配位效应。 10. 酸效应 溶液酸度对沉淀溶解度的影响成为酸效应。 11. 沉淀的生成和溶解 由于溶剂分子和难溶电解质固体表面粒子的相互作用, 使溶质离子脱离固体表面以 溶剂合离子状态进入溶液的过程成为溶解;而处于溶液中的溶质粒子转为固体状 态,并从溶液中析出的过程成为沉淀。 12. 分步沉淀 如果溶液中同时含有两种或两种以上的被沉淀离子,当缓慢加入沉淀剂时,被沉淀
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