第五章 沉淀溶解平衡记载分析花学中的应用习题11 已知Ag 2CrO 4的溶解度为4.74g·L -1,求其溶度积K sp解:Ag 2CrO 4的溶解度S= 4.74 / 331.74 = 0.0143 (mol/L),K sp = 4s 3 = 4×(0.0143)3 = 1.17×10-5 (题给条件有错)2 已知Ca(OH)2的K sp =5.5×10-6,计算其饱和溶液的pH 值。
解:)L /mol (1011.14105.54K S 2363sp--⨯=⨯==c (OH -)= 2S = 2.22×10-2(mol/L) pOH - = 1.65 pH = 12.353 根据K sp 值计算下列各难溶电解质的溶解度:(1)Mg(OH)2在纯水中,(2)Mg(OH)2在0.01 mol·L -1 MgCl 2溶液中,(3)CaF 2在pH=2的溶液中。
解:(1)43123sp1012.141061.54K S --⨯=⨯== (mol·L -1)(2)设Mg(OH)2在0.01 mol·L -1 MgCl 2溶液中的溶解度为S-++⇔OH 2Mg)OH (Mg 22 0.1+S 2S K sp =(S+0.01)(2S)2=5.61×10-12 ∵S+0.01≈0.01 ∴S=1.18×10-5 (mol·L -1)(3) CaF 2+2H +⇔Ca 2++2HFK j =2a sp 22222K K )F (c )F (c )H (c )HF (c )Ca (c =⨯⋅--++ 2410222)1053.3(1046.1)10()s 2(s ---⨯⨯=⋅ s≈3.08×10-3(mol·L -1) 4 欲从0.002 mol·L -1Pb(NO 3)2溶液中产生Pb(OH)2沉淀,问溶液的pH 至少为多少?解:c (Pb 2+) = 0.002 mol/L , c (Pb 2+)c 2(OH -)> K sp 才能产生Pb(OH)2沉淀。
c 2(OH -)> K sp /c(Pb 2+) c 2(OH -)> 1.42×10-20/0.002 = 7.1×10-18c (OH -)> 2.66×10-9(mol/L) pOH < 8.58 pH > 5.425下列溶液中能否产生沉淀?(1)0.02 mol·L -1 Ba(OH)2溶液与0.01 mol·L -1 Na 2CO 3溶液等体积混合,(2)0.05 mol· L -1 MgCl 2溶液与0.1 mol·L -1氨水等体积混合,(3)在0.1 mol·L -1 HAc 和0.1 mol·L -1 FeCl 2混合溶液中通入H 2S 达饱和(约0.1mol·L -1)。
解:(1) 等体积混合浓度减半c(Ba 2+)=0.01mol/L c(CO 32-)=0.005 mol/LQ B = c(Ba 2+)·c(CO 32-)=0.01×0.005=5×10-5Q B >K sp (2.58×10-9) 故有BaCO 3沉淀生成(2) c(OH -)==⨯⨯=⋅-5a 1077.105.0K c 9.41×10-4 mol/l c(Mg 2+)=0.025 mol/LQ B =c(Mg 2+)·c 2(OH -)=0.025×(9.41×10-4)2=2.21×10-8Q B >K sp (5.61×10-12)故有Mg(OH)2沉淀生成(3) Ac 离解出的c(H +)=35103311076110--⨯=⨯⨯...(mol/l)设c(S 2-)为x mol/lH 2S ⇔ 2H + + S 2-平(mol/l )0.X 1.33×10-3+2X x因离解出的很小,可作近似处理,则0.x≈0.1 1.33×10-3+2x ≈ 1.33×10-3K a1×K a2=101033123.).(x -⨯⋅=9.1×10-8×1.1×10-12 x=5.66×10-15(mol/l) Q B =c(Fe 2+)·c(S 2-)=0.1×5.66×10-15=5.66×10-16Q B >Ksp(FeS=1.59×10-19)故溶液中有沉淀生成6 将50ml 0.2 mol·L -MnCl 2溶液与等体积的0.02 mol·L -1氨溶液混合,欲防止Mn(OH)2沉淀,问至少需向此溶液中加入多少克NH 4Cl 固体?解:等体积混合后,c(Mn 2+) = 0.1(mol/L) c (NH 3·H 2O) = 0.01(mol/L)无Mn(OH)2沉淀,c (Mn 2+)c 2(OH -) < K sp , )L /mol (...)OH (c 613104411010062---⨯=⨯<NH 3·H 2O = NH 4+ + OH -0.01.44×10-6 x+ 1.44×10-6 1.44×10-6K b = (x+ 1.44×10-6 )( 1.44×10-6)/( 0.01.44×10-6) = 1.77×10-5 , x = 0.123 (mol/L)至少加入NH 4Cl = 0.123×0.1×53.5 = 0.658 (g)7 将H 2S 气体通入0.1 mol·L -1FeCl 2溶液中达到饱和,问必须控制多大的pH 值才能阻止FeS 沉淀?解:方法一 Fe 2+ + H 2S = FeS + 2H +0.1 0.1(饱和) x62901010222222.K K ..x )S (c )S(c )S H (c )Fe (c )H(c K sp aj ==⨯=⨯=--++, x = 0.079(mol/L), pH = 1.10方法二 c(Fe 2+)c(S 2-) < K sp 无FeS 沉淀,c(S 2-) < K sp /c(Fe 2+) = 1.59×10-18(mol/L)H 2S = 2H + + S 2-0.1.59×10-18 x 1.59×10-181921810011010591--⨯=⨯=..x ).(K a x = 0.0793(mol/L) pH = 1.108 在下列情况下,分析结果是偏高、偏低,还是无影响?为什么?(1)在pH=4时用Mohr 法测定Cl -,(2)用V olhard 法测定Cl -时,既没有滤去AgCl 沉淀,又没有加有机溶剂,(3)在(2)的条件下测定Br -解(1)在pH=4时用Mohr 法测定Cl -时,分析结果偏高。
因为Ag 2CrO 4+H +=2Ag ++HCrO 4- 使Ag 2CrO 4过迟出现。
酸性太强,甚至不生成沉淀,无法指示终点。
(2)用V olhard 法测定Cl -,既没有滤去AgCl 沉淀,又没有加有机溶剂,分析结果会偏高,甚至得不到终点。
因为在计量点后,剧烈振荡,会使转化为溶解度更小的,并破坏Fe(SCN)2+,使红色消失,得不到终点。
(3)用V olhard 法测定Br -时,既没有滤去AgBr 沉淀,又没有加有机溶剂,对分析结果无影响。
因为测定时不存在沉淀转化的问题。
(五)沉淀滴定1.用佛尔哈德返滴定法测定Cl -时,试液中先加入过量的硝酸银,产生氯化银沉淀,加入硝基苯等保护沉淀,然后再用硫氰酸盐进行滴定。
若不加入硝基苯等试剂,分析结果会( b )。
A 、偏高B 、偏低C 、准确2.荧光黄的710-≈a K ,曙红的210-≈a K ,用法扬司法测定Br -时,若定液的pH ≈5,选择哪种指示剂为宜?( a )A 、曙红B 、荧光黄C 、两者都可以3.用法扬司法测定Cl -时,用曙红为指示剂,分析结果会( b )。
A 、偏高B 、偏低C 、准确4.在pH ≈4时,用莫尔法测定Cl -时,分析结果会( a )。
A 、偏高B 、偏低C 、准确5.化合物Ag 2CrO 4在0.001mol ·dm -3的AgNO 3溶液中的溶解度比在0.001mol ·dm -3的K 2CrO 4溶液中的溶解度( b )。
A 、较大B 、较小C 、一样1-25l 以铁铵矾为指示剂,用NH 4CNS 标准溶液滴定Ag +时,应在下列哪种条件下进行?酸性; B .弱酸性; C .中性;D .弱碱性;1-260 下列哪条违反了非晶形沉淀的沉淀条件?A .沉淀作用宜在较浓的溶液中进行.B .沉淀作用宜在热溶液中进行;C .在不断搅拌下,迅速加入沉淀剂;1-263 下列哪些要求不是重量分析对称量形式的要求:A .组成要与化学式完全符合B .相对分子质量要大;颗粒要粗大;D .要稳定1-269以SO 42-沉淀Ba 2+时,加入适量过量的SO 42-可以使Ba 2+离子沉淀更完全。
这是利用A .盐效应;B D .溶剂化效应;1-270以H 2SO 4作为Ba 2+的沉淀剂,其过量的适宜百分数为:A .10%;B .10~20% C.20~5050~100%; E.100~200%1-274重量分析中使用的“无灰滤纸”,是指每张滤纸的灰分重量为:A ,没有重量 0.2mg ; C .>0.2mg ;D .等于2mg E .。