当前位置:文档之家› 无机及分析化学第五章答案(供参考)

无机及分析化学第五章答案(供参考)

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,Ag2S, Ca3(PO4)2, MgNH4AsO4解:AgBr2:KθSP=c(Ag +)/cθ·[c(Br-)/ cθ]2Ag2S:KθSP=c[(Ag +)/cθ]2·c(S2-)/ cθCa3(PO4)2:KθSP= [c(Ca2 +)/cθ]3·[c(PO43-)/ cθ]2MgNH4AsO4:KθSP=c(Mg2 +)/cθ·c(NH4+)/cθ·c(AsO4-)/ cθ2、根据难溶电解质在水中的溶解度,计算KθSP(1)AgI的溶解度为1.08μg/500ml(2)Mg(OH)2的溶解度为6.53mg/1000ml.解:(1)KθSP=[1.08×10-6/(M(AgI)×500×10-3)]2=8.45×10-17(2).6.53mg/1000ml=6.53×10-3/1=1.12×10-41.12×10-4×(2×1.12×10-4)=5.6×10-123、比较Mg(OH)2在纯水、0.1mol•L-1NH4Cl水溶液及0.1mol•L-1氨水中的溶解度?①纯水KθSP =1.8×10-11=S• (2S)2S=1.65×10-4mol/l②0.1 mol/l NH4Cl S=0.24 mol/l③0.1 mol/l的氨水C(OH-)=5⨯1.0-⨯=1.32×10-3 mol/l1074.1S×(1.32×10-3)2=1.1×10-11∴S=6.3×10-6 mol/l4、(1)错,F-是弱酸根,溶液酸性越强,越容易生成HF,从而使CaF2溶解。

(2)错,这是同离子效应,在0.001mol/L的AgNO3溶液中,溶解度约为1.1×10-6mol/L,在0.001mol•L-1 K2CrO4溶液中溶解度约为1.1×10-9mol/L5、在饱和的PbCl2溶液中Pb2+的浓度为3.74×10-5mol·L-1,试估算其溶度积。

解:KθSP=c(Pb2+)/cθ·[c(Cl-)/ cθ]2 = 3.74×10-5×(2×3.74×10-5)2=2.1×10-13 6、略8、10mol•L-1MgCl210ml和0.010mol•L-1氨水10ml混合时,是否有Mg(OH)2沉淀产生?解:体积已增加1倍,所以Mg2+的浓度为5 mol•L-1,NH3水的浓度为0.005 mol•L-1根据C OH-=(C0•Cθb)-1/2⇒C OH-=2.95×10-4 mol/l∴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 C OH - =(C 0•C θb )-1/2=9.3×10-4 mol/l∴ 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C OH -的浓度应小于:C OH - ≦(K θSP /Mg 2+)-1/2 mol/l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 mol/l∴pH=5.3111、()()1922102.3--+⨯=•=S c Ni c K sp θ 所以()L mol S c /102.3182--⨯=根据()()L mol H c K K S c H c a a /101.21.0)(22122-+-+⨯==⨯得θθ 所以pH=1.68 沉淀完全,则c(Ni 2+)为1.0×10-5mol/L ,相同方法计算得(()L mol S c /102.3142--⨯= ()()L mol H c K K S c H c a a /101.21.0)(42122-+-+⨯==⨯得θθ 所以pH=3.6812、在含有Pb 2+杂质的1.0 mol •L -1 Mg 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:KθSP[Pb(OH)2]>> KθSP[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 mg•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=2.5×10-18c(Cu2+) =(2.5×10-18)0.5×M(Cu)=1.0×10-7 g/L(3) KθSP=S•(2S)2⇒S=1.77×10-7c(Cu2+) =1.77×10-7×M(Cu)=1.1×10-5 mg/L(4) KθSP=1.4×10-10=S2⇒S2=1.2×10-5 mol/lc(Cu2+) =1.2×10-5×M(Cu)=0.76×10-3 g/L =0.76 mg/LCu(NO3)2最接近14、Ca(OH)2 (aq)15、解:w = 0.04600⨯25.50⨯10-3⨯107.9/2.075= 0.0610=6.10%16、(1)偏高(2)偏低17、(1) s = c(Sn2+)= K sp{Sn(OH)2}/c2(OH-) = 1.4⨯10-28/(10-7)2 = 1.4 ⨯10-14mol/l(2) c(OH-) = K b(NH3)⋅c b/c a =1.74⨯10-5s = K sp{Sn(OH)2}/c2(OH-) = 1.4⨯10-28/(1.74⨯10-5)2 = 4.62 ⨯10-19 mol/l18、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 = 12.3419、When 99.9% of the Cu2+ has been precipitated,c(S2-) = K sp(CuS)/c(Cu2+)= 6.3⨯10-36/(0.01⨯0.1%)= 6.3⨯10-31(mol⋅L-1)Q i = c(Cd2+)c(S2-) = 0.01⨯6.3⨯10-31 < K sp(CdS) = 8.0⨯10-27 Therefor, 100% Cd2+ remains in the solution.20、(1) s = (K sp)1/2 = (2.5⨯10-10)1/2 = 1.6⨯ 10-5(mol⋅L-1)(2) s = ( K sp)1/2 = (1.6⨯10-8)1/2 = 1.3⨯10-4(mol⋅L-1)(3) s = ( K sp/4)1/3 = (1.8⨯10-11/4)1/3 =1.7⨯10-4(mol⋅L-1)(4) s =( K sp/4)1/3 = (3.9⨯10-11/4)1/3 = 2.1⨯10-4(mol⋅L-1)21、(1) c(I-) = (0.08230⨯25.00-0.05110⨯39.00)mol/(25.00+39.00)L= 0.001009(mol⋅L-1)c(Ag+) = K sp(AgI)/c(I-)= 8.3⨯10-17/0.001009= 8.2⨯10-14(mol⋅L-1)pAg = -lg c(Ag+) =13.09(2) c(Ag+) ={K sp(AgI)}1/2= (8.3⨯10-17)1/2= 9.1⨯10-9(mol⋅L-1)pAg = 8.04(3) c(Ag+) = (0.05110⨯44.30-0.08230⨯25.00)/(25.00+44.30)= 0.002976 (mol⋅L-1)pAg = 2.53。

相关主题