基础化学沉淀溶解平衡习题答案

7 沉淀-溶解平衡习题解答(p180-182)

1. 解答：(1)解：AgI

1.4?10?62Ksp?s?()(mol?L?1)?1.4?10?16(mol?L?1)234.77?0.5

2 (2)解：Mg(OH)2

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

?Ksp8.5?10?33Ksp?s?(2s)?4s?4?()(mol?L?1)?1.2?10?11(mol?L?1)1?58.32

23

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

(2)Ag2CrO4? 2Ag+ + CrO42- 2s+0.010 s

K?sp=(2s+0.010)2?s?0.0102?s

?Ksp

3. 解答： M2X = 2M+ + X2- X2-有酸效应：

?X(H)

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

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

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

s?3?Ksp??X(H)4?3

-4. 解答：(1) CaF2? Ca2+ + 2F

?F(H)[H?]10?2?1??1??101.2?4Ka6.8?10?2Ksp??F(H)?2s?(2s)2?Ksp??F(H)s?34 (2) BaSO4? Ba2+ + SO42-

?SO2?4(H)2.7?10?11?(101.2)2??1.2?10?3(mol?L?1)4

3[H?]2.0?1??1??102.2?2Ka21.2?104?s2?Ksp??SO2?(H)?s?Ksp??SO2?(H)?1.1?10?10?102.2?1.4?10?4(mol?L?1)4

(3) CuS ? Cu?S2?2+

+ S

2-

(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)

5. 解答：(1) AgBr ? Ag+ + Br -

?Ag(NH)?1??1[NH3]+?2[NH3]2=108.03s?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?1

6. 既考虑配位效应，又考虑酸效应

pH?9, ?pOH?14?9?5, [OH?]?10?5mol?L?1 NH3?H2O NH4? ? OH? KKθb?[NH4]?[OH?]??1.75?10?5

[NH3?H2O]θb{2.8?[NH3?H2O]}?[OH?]??1.75?10?5

[NH3?H2O]2.8?[OH?]?[NH3?H2O]??1.02mol?L?1 ?θ[OH]?KbαAg?(NH3)?1?β1?[NH3]?β2?[NH3]2[H?][H?]2?θKa2?Kθa2?1?103.4?1.02?107.4?1.022?107.4αS2?(H)?1?Kθa2

1?10?9(1?10?9)2?1??1.3?10?139.5?10?8?1.3?10?13?1?7692.3?80.97?7.8?103?22?2Kθsp'?[Ag']?[S']?(2s')?s'?{[Ag?]?αAg?(NH)}2?[S2?]?αS2?(H)32?[Ag?]2?[S2?]?αAg?αS2?(H)?(NH)3

22?Kθsp{AgS}?αAg?(NH)?αS2?(H)3s'??3322Kθsp{AgS}?αAg(NH)?αS?32?(H)42?10?49?(107.4)2?7.8?103?6.3?10?114

7. 解答：CaCl2+ 2NaOH = Ca(OH)2 + 2NaCl 1.11/111=0.1 0.12

平衡时：[Ca2+]=0.1-0.12/2=0.04 mol?L-1

设Ca(OH)2的溶解度为s，则：(s+0.04)(2s)2=K?sp=5.5?10-6 用逼近法求得：s=5.5?10-3,

[OH-]=2s=0.012mol/L, pH=12.04, [Ca2+]=0.046 mol?L-1

8. 解答： BaSO4 = Ba2+ + SO42- s s+0.01

s(s+0.01)=K?sp=1.1?10-10 s=1.1?10-8mol?L-1 BaSO4沉淀的损失=1.1?10-8?200?233.4=5.1?10-4mg

9. 解答：BaSO4的溶解度为：

s??Kap?Ba??SO2?2?41.1?10?10??1.6?10?5(mol?L?1)0.67?0.66

10. 解答：

?PO3-4(H)?1??1[H?]??2[H?]2??3[H?]3[H?][H?]2[H?]3?1????3.29Ka3Ka3Ka2Ka3Ka2Ka1

Ca3(PO4)2 = 3Ca2+ + 2PO43- 3s 2s

?(3s)3(2s)2?Ksp??2PO?Ksp??2PO3-43-4(H)s?(H)533?22?52.0?10?29?3.292?1.1?10?6mol?L?127?4

-

11. 解答： AgCl = Ag+ + Cl

Ag+与NH3会形成配合物，影响AgCl沉淀的溶解平衡

?Ag(NH)?1??2[NH3]2?1?107.40?12?107.403?s'?Ksp??Ag(NH)?1.8?10?10?107.40?0.069mol?L?13

或者：AgCl + 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl

[Ag(NH3)?][Cl?]?2K??Ksp??22[NH3]?-

12. 解： [Ba2+]=0.010/1.0=0.010mol?L-1 [F-]=0.020/1.0=0.020mol?L-1

Ba2+ + 2F- = BaF2 J=[Ba2+][F-]2=0.010?0.0202=4.0?10-6?K?sp有沉淀生成 s?(2s)2= K?sp=1.0?10-6

1.8?10?10?107.40s2?21s?0.069mol?L?1s?3?Ksp4?6.3?10?3mol?L?1

[Ba2+]=6.3?10-3mol?L-1 [F-]=2s=0.013 mol?L-1

13. 解答：

0.0015?10.0?1.0?10?3(mol?L?1)10.0?5.00.495?2??1[NH4]??0.5(mol?L)132?15.0?10?35.0[NH3]??0.15?0.05(mol?L?1)15.0 [Mg2?]??[OH?]?Kb? J=[Mg2+][OH-]2= 1.0?10-3?(1.8?10-6)= 3.2?10-15?K?sp 所以：无Mg(OH)2沉淀生成

-14. 解： MnS(s) + 2HAc(aq) = Mn2+(aq) + 2Ac(aq) + H2S(aq) x 0.20 0.40 0.20

??2[Mn2?][Ac?]2[H2S]Ksp?(Ka(HAc))K????[HAc]2Ka(HS)?Ka(HS)1222[NH3]0.05?1.8?10?5??1.8?10?6(mol?L?1)?[NH4]0.5

0.20?0.40?0.202.5?10?(1.75?10?5)2?x29.5?10?8?1.3?10?131x?0.032mol?L?

所以，溶解0.20molMnS需HAc的浓度为：0.032+0.40=0.43mol?L-1

2?10

15.解：必须同时考虑同离子效应和酸效应。 αS2-（H）=1+β1[H+]+β2[H+]2

β1=1/ka2=7.69?10; β2=1/ka1ka2=8.10?10 所以αS2-（H）=8.10?10

?4θθ2-Ksp'?KspαS（H）=4.86?10

131219θ2-所以s’= Ksp'/[S]=4.86?10?3mol?L?1

16. 解：氯化钡过量

50?10?3?0.04?2?50?10?3?0.02?2?0.02mol?L?1 所以[Cl]=

0.1-

同理，[Ba]=0.01mol?2+L?1

2??8θmol?L?1 Ksp[BaSO4]=[Ba][SO4]得[SO4]=1.1?102?同理，[Ag]=9.9?10+

?9mol?L?1

?317.解：（1）由pV=nRT，得n（CO2）=6.33?10mol

6.33?10?3moln（CO2）=n（SrCO3），所以s=?4.4?10?3mol?L?1

1.44Lθ（2）Ksp[SrCO3]=[Sr2?][CO3]=4.4?10?3?4.4?10?3=1.9×10-5

2?（3）CO2不能完全溢出回收，所以测定值小于实际值。

18. 解：解法一，当Mg(OH)2完全溶解时

20mL?0.05mol?L?1[Mg]??1.43?10?2mol?L?1

20mL?50mL2?θ?2由于K?[OH?]2?1.8?10?11 sp[Mg(OH)2]?1.43?10∴当Mg(OH)2恰好完全溶解时，溶液中[OH-]浓度为：

[OH]??Kθsp[Mg(OH)2]1.43?10?2?1.8?10?11?5 ?3.55?10?21.43?10当加入与NaOH等当量的NH4Cl时，完全生成NH3

[NH3]?[OH?]?50.0?0.50?0.357(mol?L?1)

70.0c?Kθb(NH3)?0.357?1.75?10?5?2.50?10?3

∴必须再加入NH4Cl形成缓冲溶液，再降低溶液pH

pOH?pKθb(NH3)?lgc(NH3)?c(NH4)0.357 ?c(NH4)?lg(3.55?10?5)??lg(1.8?10?5)?lg?41.75?10?5?0.357?1c(NH)??0.176(mol?L)?53.55?10∴加入的总的NH4Cl

70?(0.176?0.357)?53.49?2.00g 1000

?Mg(OH)2(s) ? 2NH4 ? Mg2? ? 2NH3?H2O解法二， x 20.0?0.05050.0?0.50

20.0?50.020.0?50.0 ?1.43?10?2 ?0.357

[Mg2?]?[NH3?H2O]2[Mg2?]?[OH?]2?[NH3?H2O]2K???2?2[NH4][OH?]2?[NH4]Kθ[Mg2?]?[OH?]21.8?10?11sp[Mg(OH)2]????2?2θ2[OH]?[NH4][Kb(NH3)](1.75?10?5)2[NH3?H2O]2?1.43?10?2?(0.357)2x2

x?0.176(mol?L?1)∴加入的总的NH4Cl

70?(0.176?0.357)?53.49?2.00g 1000

19. 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?[NH3]?1.8?10?5mol?L?1?[NH4]

J=[Zn2+][OH-]=2.6?10-16?K?sp=1.2?10-17

计算说明有Zn(OH)2沉淀生成。

20. 解答： Fe(OH)3完全沉淀的pH值为：

[OH]??3?Ksp(Fe(OH)3)[Fe3?]?Ksp(Co(OH)2)10?37.4??3.4?10?11mol?L?1?61.0?103pH?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。

21. 解答：AgCl、AgBr、AgI同为AB型沉淀，且三种阴离子的浓度均相同，则可通

过三种沉淀的K?sp判断出产生沉淀的先后顺序为AgI 、AgBr 、AgCl。

22. 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：

[Co]2??1.4?10?7mol?L?1pH?7.15[s]?[H?]?2?Ksp?(PbS)[Pb2?]8?10?28??10?21.1?61?10Ka1?Ka2?[H2S]?100.095=1.24mol/L2-[s]

pH=-0.095ZnS开始沉淀时：

[s]?[H?]?2?Ksp?(ZnS)[Zn2?]10?21.7??10?210.2Ka1?Ka2?[H2S]0.045?10=1.11mol/L2-[s]

∴溶液的pH应控制在-0.095~-0.045之间即[H+]在1.11～1.24mol/L之间。 （注：若Kspθ（PbS）取10-27.9，则[H+]=3.13，pH=-0.50）

23. 解： Ba2+沉淀完全时，[SO42-]=K?sp/[Ba2+]=1.1?10-10/10-6=1.1?10-4 J=[Pb2+][SO42-]= 0.0010?1.1?10-4 = 1.1?10-7?K?sp(PbSO4) 已有PbSO4沉淀生成，不可能完全分离Pb2+和Ba2+。

24. 解：（1）析出CaF2和BaF2的最小浓度分别为

pH=-0.045[F]?[F?]??Kθsp[CaF2]0.5?7.35?10?6mol/L ?3.16?10?3mol/L

??3Kθsp[BaF2]0.1Ca2+先沉淀，所以允许的F最高浓度为3.16?10mol/L。

KθKθ?6sp[CaF2]sp[BaF2]2?2.7?10（2）=所以=mol/L [Ca]剩余2?2?[Ca]剩余[Ba]开始所以[Ca]的分数为x（Ca2+）=[Ca2+]/([Ca2+]+[Ba2+])?100%=2.7?10%

25. 解：Pb(OH)2和Mg(OH)2沉淀类型相同，所以根据其Ksp即可判断出Pb(OH)2 首先沉淀出来。

Pb(OH)2沉淀完全时的pH：

[OH]??2??4?Ksp[Pb2?]?Ksp?1.2?10?15?3.5?10?5mol?L?1?61.0?10pH?9.5

pH?8.6 Mg(OH)2开始沉淀时的pH：

所以可通过逐滴加入NaOH溶液的方法，使pH值控制在8.6~9.5，即可将杂质Pb2+沉淀除

去。

26.解答： CO32- + BaSO4? BaCO3 + SO42-

??Ksp(BaSO4)[SO24]K???10?1.672??[CO3]Ksp(BaCO3)?[SO24][CO]??1.67?0.468mol?L?110n?(0.01?0.468)mol?L?1?1L?1?0.478mol

2?31.8?10?11[OH]???4.2?10?6mol?L?12?[Mg]1.0?应加入0.478mol的Na2CO3才能使BaSO4完全转化为BaCO3。

27. 解答: [Pb2+][OH-]2=K?sp(Pb(OH)2)

[OH]???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。

28. 解答：NaCl中含有SO42-，可先加入过量的BaCl2作沉淀剂，将SO42-全部沉淀下来，过

量的BaCl2再加入Na2CO3使之形成BaCO3沉淀除去，然后将溶液酸化加热即可除去CO32-。

29.解：

30. 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

w(KCl)=93.67% ?(KBr)=6.33%

31. 解答：(1)

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

(2)

F?(3)

F1?F2?

32. 解答：

?(Fe)?m?F?100%?ms0.1370?2?55.845159.687?100%?57.52%0.16662?231.5313?159.687?100%?79.49%0.1666?(Fe3O4)?m?F?100%?ms0.1370?

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库基础化学沉淀溶解平衡习题答案在线全文阅读。