无机及分析化学第五章答案

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 ，Ag 2S, Ca 3（PO 4）2, MgNH 4AsO 4

解：AgBr 2：K θSP =c （Ag +）/c θ·c （Br -）/ c θ

Ag 2Sr ：K θSP =c[（Ag +）/c θ]2·c （S 2-）/ c θ

Ca 3（PO 4）2：K θSP = [c （Ca 2 +）/c θ]3·[c （PO 43-）/ c θ]2

MgNH 4AsO 4：K θSP =c （Mg 2 +）/c θ·c （NH 4+）/c θ·c （AsO 4-）/ c θ

2、根据难溶电解质在水中的溶解度，计算K θSP

(1) AgI 的溶解度为1.08μg/500ml

(2) Mg(OH)2的溶解度为6.53mg/1000ml.

解：(1)K θSP =[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 -1NH 4Cl 水溶液及0.1mol•L -1氨水中的溶解度？ ①纯水K θSP =1.8×10-11=S • (2S)2 S=1.65×10-4mol/l

②0.1(M) NH 4Cl ∵H+=7.6×10-6 mol/l ∴OH=K W /H +=1.32×10-9

K θSP =s×(2s+1.32×10-9)=1.8×10-11 ∴S=……

③0.1(M)的氨水 COH-=510*74.1*1.0 =1.32×10-3 mol/l

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，酸性越强，越容易生成HF ，从而使CaF 2溶解

（2）错，这是同离子效应，在0.001mol/L 的AgNO 3溶液中，溶解度约为 1.1×10-6mol/L ，在0.001mol•L -1 K 2CrO 4溶液中约为1.1×10-9mol/L

5、在饱和的PbCl 2溶液中Pb2+的浓度为3.74×10-5mol ·L-1,试估算其溶度积。 解：K θSP =c （Pb 2+）/c θ·c （Cl -）/ c θ = 3.74×10-5×(2×3.74×10-5）2=2.1×10-13

6、略

8、10mol •L -1MgCl 210ml 和0.010mol •L -1氨水10ml 混合时，是否有Mg （OH ）2沉淀产生？

解：体积以加1倍，所以Mg 2+的浓度为5 mol •L -1，NH3水的浓度为0.005 mol •L -1

根据C OH -=（C 0•C θb ）-1/2⇒C OH -=2.95×10-4

∴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OH -=（C 0•C θb ）-1/2=9.3×10-4

∴ 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OH -的浓度应小于：

OH -≦（K θSP /Mg 2+）-1/2

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

∴PH=5.31

11、19222102.31.0---+⨯=⨯=∙=S S Ni K sp θ

所以L mol S /102.3182--⨯= 根据L mol H K K S H a a /101.21

.0)(22122-+-+⨯==⨯得θθ 所以pH=1.68 沉淀完全，则Ni2+为1.0×10-5mol/L ，相同方法计算得L mol S /102.3142--⨯= L mol H K K S H a a /101.21

.0)(42122-+-+⨯==⨯得θθ所以pH=3.68 12、在含有Pb2+杂质的1.0 mol •L -1Mg 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：K θSP [Pb(OH)2]>> K θSP [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 mol•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

2.5×10-18×MCuS=2.5×10-8 g/L

(3) KθSP=S•(2S)2 ⇒S=1.77×10-7

1.77×10-7×97.99=1.77×10-7 mg/L

(4) KθSP=1.4×10-10=S2⇒S=1.2×10-5

1.2×10-5×123.55=1.48mg/L

Cu（NO3）2最稳定

14、Ca(OH)2 (aq)

15、解：w = 0.04600⨯25.50⨯10-3⨯107.9/2.075

= 0.06100

16、略

17、(1) s = c(Sn2+)= K sp{Sn(OH)2}/c2(OH-)

= 1.4⨯10-28/(10-7)2

= 1.4 ⨯10-14

(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

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