基础化学第二版习题答案chap5.doc

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BaCl2和H2SO4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。Ba2+、Cl-、H+、OH-，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：。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：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Ag2CrO4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CaCO3固体放入稀HCl中。（2）将少量Mg(OH)2放入NH4Cl溶液中。（3）向少量MnSO4溶液中加入数滴饱和H2S水溶液，再逐滴加入2molL-1的氨水。（4）向盛少量PbS固体的试管中，滴入H2O2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2molL-1NH3H2O溶液。答：（1）CaCO3固体溶解，有无色无味气体产生。2H+CaCO3(s)Ca2+ CO32-H2CO3CO2+H2O （2）Mg（OH）2固体溶解，有无色刺激性气体产生。Mg(OH)2(s)Mg2+ 2OH-2NH4+2NH3H2O（3）向少量MnSO4溶液中加入数滴饱和H2S水溶液，无明显变化；再逐滴加入2molL-1的氨水，有肉色沉淀生成。原因是饱和H2S水溶液提供的S2-很少，此时，不生成MnS沉淀；加氨水后，H2S解离度增大，S2-增多，此时，就会有MnS沉淀生成。（4）黑色固体变成白色固体。H2O2PbS（黑）Pb2+S2-SO42- +H2O Pb2+SO42-PbSO4（白） （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 + 4NH3 Cu（NH3）4（OH）26在含有AgCl沉淀的饱和溶液中，加入0.10molL-1下列物质时，AgCl的溶解度如何变化？为什么？（1）AgNO3 （2）NaCl （3）KNO3 （4）NH3H2O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。假设溶于水中的Mg(OH)2完全解离，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0.010molL-1MgCl2溶液中的溶解度；（4）Mg(OH)2在0.010molL-1NaOH溶液中的溶解度。解：Mg（OH）2Mg2+2OH-（1）设Mg（OH）2在纯水中的溶解度为s0molL-1，则：（2）OH-=2s0/c=2.210-4pH=14.00+lg2.210-4=10.34（3）设Mg（OH）2在0.010molL-1MgCl2溶液中的溶解度为s1molL-1，则：s10.010，s1+0.0100.010（4）设Mg（OH）2在0.010molL-1NaOH溶液中的溶解度为s2molL-1，则： s20.010，2s2+0.0100.0108将10mL0.10molL-1BaCl2溶液与10mL0.20molL-1Na2SO4溶液混合，求混合溶液中各离子浓度（忽略SO42-的水解）。解：设混合溶液中Ba2+的浓度为x molL-1。 Ba2+ + SO42- = BaSO4起始浓度/molL-1 100.10/20 100.20/20即： 0.050 0.10平衡浓度/molL-1 x （0.050+x）（忽略SO42-的水解）x0.050， x +0.0500.050即混合溶液中：Ba2+=2.210-9；SO42-=0.050+2.210-90.050；Na+=100.202/20=0.20；Cl-=100.102/20=0.10；H+=OH-=1.010-7。9某溶液中含有Fe3+和Mg2+，浓度均为0.010molL-1，通过计算说明能否用控制溶液酸度的办法将它们分离？如何操作？解：要使Fe（OH）3沉淀，必须满足：设Fe（OH）3开始沉淀的OH-浓度为，相应pH值为pH1，则pH1 = 14 + lg6.510-13 =1.81设Fe（OH）3沉淀完毕的OH-浓度为，相应pH值为pH2，则pH2 = 14 + lg6.510-12 = 2.81要使Mg（OH）2沉淀，必须满足：设Mg（OH）2开始沉淀的OH-浓度为，相应pH值为pH3，则pH3 = 14 + lg2.310-5 = 9.36计算结果表明，若使溶液pH值逐渐升高，则Fe（OH）3先沉淀，且Fe（OH）3沉淀完时，Mg（OH）2还没开始沉淀，完全可以用控制溶液酸度的办法将它们分离。操作方法：向混合溶液中，逐滴加入NaOH，控制溶液pH值小于7，让Fe（OH）3沉淀完毕后过滤。10在50.0mL浓度为0.0020molL-1MnSO4溶液中，加入50.0mL浓度为0.20molL-1的氨水，（1）是否能生成Mn(OH)2沉淀？（2）若不要Mn(OH)2沉淀生成，求应先加入NH4Cl的最少质量。解：（1）混合后氨水的总浓度为50.00.20/100.0=0.10 molL-1；Mn2+浓度为50.00.0020/100.0=0.0010 molL-1。有Mn(OH)2沉淀生成。（2）若不要生成Mn(OH)2沉淀，则pH 14 + lg1.410-5 = 9.15na1.310-2mol若不要Mn(OH)2沉淀生成，应至少先加入NH4Cl：1.310-253.5=0.70g11将BaSO4置于Na2CO3溶液中，可否发生沉淀的转化生成BaCO3沉淀？要在100mLNa2CO3溶液中将0.0010molBaSO4完全转化为BaCO3沉淀，Na2CO3溶液的浓度至少多大？解：BaSO4+ CO32-BaCO3+ SO42-平衡常数当时，就可发生沉淀的转化生成BaCO3沉淀。刚刚完全转化时，SO42-=0.0010/0.10=0.010，则：CO32-=0.010/0.042=0.24初始Na2CO3溶液的浓度至少0.24 molL-1+0.010 molL-1=0.25 molL-112某溶液中含有0.10molL-1Pb2+和0.10molL-1Ni2+，拟在控制溶液pH的情况下，通过通入H2S气体并维持饱和状态来分离Pb2+和Ni2+，试问：溶液的pH应控制在什么范围 H2S饱和溶液浓度0.10molL-