第十章沉淀溶解平衡10-1 (1)解:P b i2(s)=p b2+(aq)+2I-(aq)设溶解度为S.则 :k sp(I2) =S×(2S)2=4S3=4×(1.29×10-3)3=8.6×10-9(2)解:溶解度S=2.91×10-3/253=1.15×10-5BaCrO4(s)=Ba2++CrO42- (BaCrO4)= S2 =(1.15×10-5)2 =1.32×10-10 10-2 .(1) Zn(OH)2(s)=Zn2++2OH-K sp (Zn(OH)2)=S×(2S)2=4S3=4.12×10-17S*=2.18×10-6=2.17×10-4g/L(2) 解:P b (s)= P b2++2F-K sp(PbF2(s))=S*×(2S*)2=4S3=7.12×10-7S*=2.61 mol/L=6.39 g/L10-3 (1) 解:设AgIO3溶解度为S1, 设Ag2CrO4溶解度为S2, 则 : AgIO3(s)=Ag++ IO3-K sp(AgIO3)=S1× S1= S12S1=( K sp(AgIO3)) 1/2=(9.2×10-9) 1/2=9.59×10-5 mol/L.Ag2CrO4(s)=2Ag ++ CrO42—K sp(Ag2CrO4)= (2S2) S2= 4S23S2=( K sp(Ag2CrO4)/4) 1/3=(1.12×10-12/4) 1/3=6.54×10-5 mol/L(2)解:设AgIO3溶解度为S1, 设Ag2CrO4溶解度为S2, 则 :AgIO3(s)=Ag++ IO3-S1 S1S1+0.01 S1K sp(AgIO3)=(S1+0.01)× S1=0.01×S12=9.2×10-9Ag2CrO4(s)=2Ag ++ CrO4—2S2 S22S2+0.01 S2K sp(Ag2CrO4)=(2S2+0.01)× S2=0.01×S22=1.12×10-12S2=1.12×10-8 mol/L∴S1>S2AgIO3在0.01 mol*L-1的AgIO3溶液中的溶解度大10-4(1)解:沉淀Ca2+:[SO42-]1= K sp(CaSO4)/ [Ca2+]=7.1×10-5/0.01=7.1×10--3沉淀Ba2+:[SO42-]2= K sp(BaSO4)/ [Ba2+]=1.07×10-10/0.01=1.07×10-8=1.07×10-10/0.01/7.1×10-5/0.01=1.5×10--8 mol/L﹤1×10-5用Na2 SO4作沉淀剂能将Ca2+与Ba2+分离(2) 解:n(SO 42-)=100×10-3 ×0.01=1×10-3 mol/L∴ m(Na 2 SO 4) =142×1×10-3=0.142(g) ∴加入0.142 g Na 2 SO 4才能达到BaSO 4完全沉淀的要求10-5解:C(MgCl 2) =10×0.1/20=0.05 mol/L C(NH 3.H 2O) =10×0.01/20=0.005∴C(Mg 2+)=0.05 mol/L∝C(NH 3)/K b =0.005/1.774×10-5=281﹤500 [OH -]=1.774×10-5+(3.147×10-10+3.548×10-10) =2.89×10-4mol/LJ =C(Mg 2+)×C(OH -)2=0.05×(2.89×10-4)2=4.81×10-9﹥K sp(Mg(OH)2)=5.61×10-12∴有Mg(OH)2沉淀生成 10-6解:沉淀Fe3+[OH -]=( K sp(Fe(OH)3)/ [Fe 3+])1/3=(2.64×10-39/0.05) 1/3=3.75×10-13mol/L沉淀Fe2+[OH -]=( K sp(Fe(OH)2)/ [Fe 2+])1/2=(4.87×10-17/0.05) 1/2=3.12×10-8mol/L当Fe 3+沉淀完全时,[Fe 3+]=10-5mol ·L-1[OH -]完全=(2.64×10-39/10-5)1/3=6.42×10-12mol ·L -1∴pH 完全=14-12+0.8=2.8 ∴pH 开始=14-8+0.5=6.5 ∴pH 的范围为2.8~6.510-7在10mL 0.201-⋅L mol 溶液中加入10mL 含的0.010氨水溶液,计算含多少克CL NH 4才不至于生成()2OH Mn 沉淀?[]1210.0-+⋅=Lmol Mn[]5310*8.1*10*10*01.0--=OH =410*42.0-离子积Q=[][]22-+OH Mn =1010*8.1-()[]13210*06.2-=OH Mn K sp θQ >>SP k 有沉淀生成要使不析出沉淀,应加抑制3NH 电离。
控制1-OH浓度在[][]1122110*06.2--+-⋅=<L mol Mn K OH spθ[]1610*44.1---⋅<L mol OH10—8 1升多大浓度Cl NH 4溶液可使1g 2)(OH Mg 沉淀溶解?()()+-+-+---⋅=++=422342222NH OH Mg O H NH OH NH OH Mg OH Mg 1 2 1/58 X所以x =2/58=0.034 mol ·L -1()034.04=Cl NH n mol ()034.04=Cl NH c mol ·L -110—9 在0.10mol ·L -1HAc 和0.10 mol ·L -14CuSO 中通入H 2S 达饱和,是否有CuS 沉淀生成?解:-++−→−Ac H HAc 故3510*3.11.0*10*76.1--+==⋅=c K Ha θmol ·L -1开始0.1 310*3.1- 0平衡 0.1—x 310*3.1-+x x 故x 1810*04.4-≈1-⋅L mol故J =C )()(22+-⋅Cu C SC =1810*04.4-*0.1=1910*04.4->10—10计算下列反应的平衡常数,并讨论反应的方向: (1) PbS+2Hac==+2Pb+2H2S+2-HAcθK =[][][][]2222HAc Ac S H Pb -+⋅⋅当K >θK 时,反应逆向进行,相反,反应正向进行。
(2) Mg(OH)2+2+4NH ==+2Mg+2NH3O H 2⋅θK=[][][]242232++⋅⋅NH O H NH Mg当K >θK 时,反应逆向进行,相反,反应正向进行。
(3)Cu 2++ H 2S + 2H 2O = CuS + 2H 3O +θK =[][][]++⋅2223Cu S H O H 当K >θK 时,反应逆向进行,相反,反应正向进行。
10—11 生产易溶锰盐时的Mn 2+为0.7 mol ·L -1时加硫化物除去溶液中的Cu 2+,Zn 2+,Fe 2+杂质离子,试计算说明,当MnS 开始沉淀时,溶液中这些杂质离子的浓度(g/L )各为多少? 解:K(MnS) =1410*65.4- K(ZnS) =2510*93.2--++−→−222S H S HK(CuS) =3610*27.1-K(FeS) =1.59*1910-所以当MnS 开始沉淀时,ZnS,CuS,FeS 已经沉淀。
[][]l g l mol MnMnS K S /10*6.67.010*65.4)(1411422---+-=⋅== [][]l g l mol l mol S CuSK Cu /10*28.1/10*2/10*6.610*27.1)(2123143622-----+≈===[][]l g l mol l mol S FeS K Fe /10*24.2/10*2/10*6.610*59.1)(246141922-----+==== [][]l g l mol l mol S ZnSK Zn/10*6.2/10*4/10*6.610*93.2)(102142522-----+====10—12 定量分析中用AgNO 3溶液滴定Cl -溶液,加入K 2CrO 4为指示剂,达到滴定终点大,AgCl 沉淀完全,最后一滴AgNO 3溶液正好与溶液中的CrO 42-反应生成砖红色的Ag 2CrO 4沉淀,指示滴定达到终点。
问滴定终点时溶液中的CrO 42-离子的浓度多大合适?设滴定终点时锥形瓶里溶液的 体积为50ml ,在滴定开始时应加入0.1mol/l 的K 2CrO 4溶液多少毫升?10-13 某溶液中含Cl -和I -各0.10mol ·L -1,通过计算说明能否用AgNO 3将Cl -和I -分开. 解:K θsp (AgI) =8.51×1017- K θsp (AgCl) =1.77×1010-在AgI 中,[Ag +]=1.010*51.817-=8.51×1016-在AgCl 中,[Ag +]=1.010*77.110-=1.77×109-当AgCl 开始沉淀时,溶液中[I -]=][)(+Ag AgI K SP θ=91710*77.110*51.8--=5*107-<1×105- 所以AgCl 开始沉淀时AgI 已沉淀完全,故可将其分离。
10-14 现有一溶液,每毫升含Mg 2+,Fe 2+各1mg ,试计算Mg(OH)2, Fe(OH)2沉淀时的最低pH 。
解:Ksp{Fe(OH)2}=4.87×1710- Ksp{Mg(OH)2}=2.06×1310-溶液中c (Mg 2+)=1/24=0.04 mol ·L -1c(Fe 2+)=0.02 mol ·L -1Fe(OH)2开始沉淀时,[][]l mol l mol Fe K OHsp/10*93.4/02.010*87.48172--+-===pOH =[]--OHlg =7.31pH =14-7.31=6.69≈6.7+2Mg开始沉淀时,[]61310*07.204.010*06.2---==OH,pOH =5.64 pH =14-5.64=8.36≈8.4+2Fe 沉淀完全时,pH =14+3.81010*87.4lg 21517=-- +2Mg沉淀完全时,pH =14+2.101010*06.2lg21513=-- 所以()()22,OH Fe OHMg 析出的最低pH 为6.7, 8.4。