第五章 沉淀溶解平衡习题参考答案

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7沉淀溶解平衡

7 沉淀溶解平衡习题解答

1. 答：(1)B，(2)D，(3)C，(4)C， (5)C， (6) D，(7)A、B， (8)A、D

-

2. 解答： (1)6.7?10-6, 1.6?10-3；(2)AgAc, AgCl |Ag+| Ac3. 解答： Fe(OH)3完全沉淀的pH值为：

[OH]?3??Ksp(Fe(OH)3)[Fe3?]?Ksp(Co(OH)2)?310?37.4?3.4?10?11mol?L?1?61.0?10pH?3.53Co(OH)2开始沉淀的pH值为：

[OH]??

由此可见Fe(OH)3沉淀先析出，只要控制pH=3.5-7.1之间，即可使Fe3+沉淀完全，而Co2+不沉淀。

4. 解答： (1)设Ag2CrO4在AgNO3中的溶解度为s1，在K2CrO4中的溶解度为s2

s1?[CrO]?2?4[Co]2??1.4?10?7mol?L?1pH?7.15K?sp(Ag2CrO4)[Ag?]210?11.71??1.9?10?6mol?L?120.001

?11Ksp(Ag2CrO4)110?11.71??5s2?[Ag]???2.2?10mol/L 2?22[CrO4]20.001 ∴ s1? s2

(2) 答：由于盐效应使溶解度增大。

(3) 答：由于AgCl在0.001mol?L-1的HCl中同离子效应占主导地位使溶解度降

低，而在1 mol?L-1HCl中配位效应占主导作用使溶解度增加。

(4) 答：由于CaF2在pH=3的溶液中的酸效应大于在pH=5的溶液中，因此其溶

解度大。 (5) 答：由于AgCl用水洗易形成胶体，穿滤，因此用HNO3洗且灼烧后可除去。 (6) 答：BaSO4为晶型沉淀经陈化后可使小晶粒变为大晶体，使不完整的晶体

重新排列而转化为完整的晶体，且陈化后沉淀总表面积变小，吸附杂质量减小，原包藏的共沉淀杂质部分进入溶液使沉淀纯度增加。AgCl或Fe2O3.nH2O沉淀颗粒小，放置后会逐渐失水使沉淀聚集使吸附杂质难于洗去。

(7) 答：由于HgS表面吸附构晶离子S2-，而Zn2+作为抗衡离子被HgS表面的S2-吸附，使HgS沉淀表面附近S2-，Zn2+的浓度增大，相对过饱和度显著增大，导致ZnS沉淀生成。

5.解答：(1) 解：AgI

Ksp?1.4?10?62=s?()?1.4?10?16

234.77?0.52 (2)解：Mg(OH)2

Ksp?8.5?10?33=s?(2s)?4s?4?()?1.2?10?11

1?58.3223-

6. 解答：(1) CaF2 ? Ca2+ + 2F s+0.0010 2s Ksp=(s+0.0010)(2s)2?4?0.0010s2

2.7?10?11s??mol?L?1?8.2?10?5mol?L?14?0.00104?0.0010

?Ksp (2)解： Ag2CrO4 ? 2Ag+ + CrO42- 2s+0.010 s K?sp=(2s+0.010)2?s?0.0102?s

?Ksp7. 解答： M2X = 2M+ + X2-

2.0?10?12s???2.0?10?8mol?L?1220.0100.010

7沉淀溶解平衡

X2-有酸效应：

?X(H)[H?][H?]2?1???1.0?1019Ka2Ka1Ka2

?Ksp??X(H)27

?'?(2s)2?s?Ksp?Ksp??X(H)s?34?38. 解答：(1) CaF2 ? Ca2+ + 2F

-

4.0?10?49?1.0?1019?1.0?10?10(mol?L?1)4

?F(H)[H?]10?2?1??1??101.2?4Ka6.8?10?2Ksp??F(H)?111.222.7?10?(10)?3?1.2?10?3(mol?L?1)4

?2s?(2s)2?Ksp??F(H)s?34 (2) BaSO4 ? Ba2+ + SO42-

?SO2?4(H)[H?]2.0?1??1??102.2?2Ka21.2?104?s2?Ksp??SO2?(H)

(3) CuS ? Cu2+ + S2-

4?s?Ksp??SO2?(H)?1.1?10?10?102.2?1.4?10?4(mo?Ll?1)

?S2?(H)[H?][H?]2?1???1019.9Ka2Ka1Ka2?s2?Ksp??S2?(H)?s?Ksp??S2?(H)?6?10?36?1019.9?2.2?10?8(mol?L?1)9. 解答：(1) AgBr ? Ag + Br

3+ -

?Ag(NH)?1??1[NH3]+?2[NH3]2=108.0s?Ksp??Ag(NH3)?7.1?10mol?L (2) BiI3 ? Bi3+ + 3I-

??3-1

?Bi(I)?1??3[I-]3+?4[I-]4+?5[I-]5=1013.8s(3s+0.10)3?Ksp???Bi(I)用逼近法求得:s?0.017mol?L?1(3) BaSO4 ? Ba2+ + SO42-

由于KBaY较大且BaSO4的Ksp较大，所以Ba2+消耗的EDTA不能忽略 cY=[Y]-[BaY]=0.010-s

cY

?Y(H)?0.010?s102.30.010?s?103.56?105.56s2.310?103.56?1.1?10?(10?105.56s)?Ba(Y)?1?KBaY[Y]?1?107.86??s2?Ksp??Ba(Y)s2?4?10?5s?4?10?7?0s?6.13?10?4mol?L?110. 解答： Ag2S ? 2Ag + S

+ 2-

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7沉淀溶解平衡

[NH3]?cNH3?x?cNH33[OH?]??1.0(mol?L?1)?[OH]?Kb?Ag(NH)?1??1[NH3]??2[NH3]2?107.4?S2?(H)[H?][H?]2?1???104.9Ka2Ka1Ka2?(2s)2?s?Ksp??2Ag(NH3)??S2?(H)?2Ksp??Ag(NH?S2?(H)3)s?43.9

S2-（H）

?1.4?10?10mol?L?1-11

（注：改错：α

=10，s=6.3×10）

11. 解答：(1) [Ca2+]=0.001/2=5?10-4mol?L-1 [F-]=0.01??/2=0.005mol?L-1

J=[Ca2+][F-]2=5?10-4?(0.005)2=1.25?10-8?K?sp=2.7?10-11

所以有沉淀生成

(2)

?Ag(NH)?1??1[NH3]??2[NH3]2?106.83[Ag?]?cAg??Ag(NH?3))0.05?7.9?10?9(mol?L?1)6.810

[Cl-]=0.5mol?L-1

J=[Ag+]Cl-]=7.9?10-9?0.5=4.0?10-9?K?sp=1.8?10-10

所以有沉淀生成 (3) [Mg2+]=5?10-3 mol?L-1

[OH?]?Kb?[NH3]?1.8?10?6(mol?L?1)?[NH4]

J= [Mg2+][OH-]2=5?10-3?(1.8?10-6)2=1.6?10-14?K?sp=1.8?10-11

无沉淀生成 12. 解答：

[Mg2?]?20.0?0.050?0.014(mol?L?1)20.0?50.0

[Mg2+][OH-]2?K?sp=1.8?10-11

1.8?10?11[OH]??3.5?10?5(mol?L?1)0.0140.5?50 [OH?]??0.36(mol?L?1)70.0cNH30.36[OH?]?Kb??Kb?cNH4c'NH4?0.36?c'NH4?0.535(mol?L?1)

13. 解答： + BaSO4 ? BaCO3 + SO42- 平衡时 0.1-x x

CO32-

??Ksp(BaSO4)[SO2x4]K????10?1.672??[CO3]0.1?xKsp(BaCO3)??3?1[SO24]?x?2.1?10mol?L?3 m?2.1?10?0.2?233.392?0.098gm?0.535?70.0?10?3?53.49?2.0g

7沉淀溶解平衡

14.解答：PbS、ZnS均为AB型化合物，离子浓度又相同 ∴Ksp小的先沉淀 PbS沉淀完全时：

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[s]? [H]??2?Ksp?(PbS)[Pb2?]8?10?28?21.1??101?10?6Ka1?Ka2?[H2S]0.095?10=1.24mol/L 2-[s]pH=-0.095ZnS开始沉淀时：

2?[s]?[H?]?Ksp?(ZnS)[Zn2?]10?21.7??10?210.2Ka1?Ka2?[H2S]0.045?10=1.11mol/L 2-[s]+

pH=-0.045∴ 溶液的pH应控制在-0.095~-0.045之间即[H]在1.11～1.24mol/L之间。 -27.9+

（注：若Kspθ（PbS）取10，则[H]=3.13，pH=-0.50） 15. 解答：

?Zn(NH)?1??1[NH3]??2[NH3]2?L?105.103[Zn]?2?[Zn2?']?Zn(NH?3))0.10?10?6.10mol?L?15.1010[OH?]?Kb?2+

[NH3]?1.8?10?5mol?L?1?[NH4]--16

J=[Zn][OH]=2.6?10

计算说明有Zn(OH)2沉淀生成。

16. 解答: [Pb2+][OH-]2=K?sp(Pb(OH)2)

[OH]???K?sp=1.2?10-17

?Ksp[Pb]2??2.4?10?7mol?L?1pH?7.4

[Fe3+][OH-]3=K?sp(Fe(OH)3)

[OH]??3?Ksp[Fe]3??1.3?10?12mol?L?1

Fe3+先沉淀。 Fe3+沉淀完全时：

?37.410[OH]?3?3?3.4?10?11mol?L?13??6[Fe]1?10??KsppH?3.5

pH控制在3.5-7.4可将两离子分离。

17.解答： CO32- + BaSO4 ? BaCO3 + SO42-

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??Ksp(BaSO4)[SO24]K???10?1.672??[CO3]Ksp(BaCO3)7沉淀溶解平衡

?[SO24][CO]??1.67?0.468mol?L?110n?(0.01?0.468)mol?L?1?1L?1?0.478mol

2?3 应加入0.478mol的Na2CO3才能使BaSO4完全转化为BaCO3。 18. 解答：(1)

F?M(Cr2O3)151.99??0.23512M(PbCrO2?323.24) 2M(MgSO4?7H2O)2?246.47??2.2150M(Mg2P2O7)222.55 M(Ca3(PO4)2)310.174??0.0826542M((NH4)3PO4?12MoO)2?1876.343 M(P2O5)141.89??0.0378102M((NH4)3PO4?12MoO2?1876.343)

(2)

F?(3)

F1?F2?19. 解答：

?1(P)?m0.30512?30.947?F?100%???100%?16.97%ms0.5000222.55m0.3051141.89?F?100%???100%?38.90%ms0.5000222.55

?1(P2O5)?换算为干燥试样后：

?2(P)??17.06%1?0.55%?(PO)?2(P2O5)?125?39.12%1?0.55%

?1(P)20. 解答：(1)K2CrO4 或 荧光黄 (2)NH4Fe(SO4)2 (3) NH4Fe(SO4)2

(4) NH4Fe(SO4)2 (5) K2CrO4 或 二氯荧光黄 (6) K2CrO4 或 荧光黄

21. 解答：(1)偏高。由于莫尔法应在中性、弱碱性介质中进行，若在酸性介质pH=4

2--2- 中， CrO4 + H+ = HCrO4 其K2=3.2?10-7, 溶液中[CrO4]减少，Ag2CrO4 沉淀出现过迟，滴定剂消耗过量，则结果偏高。

-(2)偏低。因为若用曙红作指示剂，由于Cl吸附性能低于曙红，则化学计 量点前就有一部分曙红被吸附变色，终点提前，使结果偏低。

---(3)佛尔哈德返滴定法测Cl，由于未加入硝基苯，则AgCl+SCN=AgSCN+Cl,

- 沉淀发生转化，消耗SCN增加，引起很大正误差，对于返滴定而言致使 结果偏低。

22.解：

NaCl(g?L?1)?

23. 解答： 设KCl的质量分数为x，KBr的质量分数为y

x?y?1x?0.3074y?0.3074??0.1007?39.98?10?374.551119.002x?0.9367y?0.0633

0.1023?2.7?58.44?0.158102

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