無(wú)機(jī)答案第6章習(xí)題答案

1、本章學(xué)習(xí)要求1理解溶度積的含義，掌握它與溶解度的關(guān)系。2理解溶度積規(guī)則，并會(huì)判斷沉淀-溶解的自發(fā)方向。3熟識(shí)沉淀-溶解平衡移動(dòng)原理，理解影響沉淀-溶解平衡的因素，熟練掌握有關(guān)的多重平衡計(jì)算。4理解沉淀轉(zhuǎn)化、分步沉淀的原理并會(huì)應(yīng)用。第六章 沉淀溶解平衡習(xí)題答案1是非題（1）（ ）由于的agcl的1.8´10-10大于ag2cro4的2.0´10-12，故agcl的溶解度(mol·dm-3)大于ag2cro4的溶解度(mol·dm-3)。（2）（ ）只要 ，那么就存在著沉淀-溶解平衡。（3）（ ）溶度積較大的難溶電解質(zhì)容易轉(zhuǎn)化為溶度積較小的難溶電解質(zhì)。（4）

2、（ ）先達(dá)到>的物質(zhì)先沉淀。（5）（ ）溶解度較大的沉淀易轉(zhuǎn)化為溶解度較小的沉淀。（6）（ ）對(duì)于難溶弱電解質(zhì)ab，則和溶解度s(mol·dm-3)的關(guān)系是s = c(ab) +。（7）（ ）溶度積小的難溶物溶解度也一定小。（8）（ ）所加沉淀劑越多，被沉淀的離子沉淀的越完全。解：（1）錯(cuò)誤，不同組成類型的化合物不能直接用比較其溶解度。（2）錯(cuò)誤，飽和溶液的，處于平衡狀態(tài)，若溶液中無(wú)固體，不會(huì)自發(fā)形成沉淀，無(wú)沉淀-溶解平衡。（3）錯(cuò)誤。只有同組成類型的化合物才對(duì)，不同組成類型的化合物，例如，>，但溶解度<，更易發(fā)生的轉(zhuǎn)變。（4）正確。（5）正確。（6）正確。其中c（

3、ab）也稱為“分子溶解度”。（7）錯(cuò)誤，理由同（3）。（8）錯(cuò)誤，如agcl。2影響沉淀-溶解平衡的因素有哪些？解：溫度、濃度、同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)、配位效應(yīng)、酸效應(yīng)。3解釋同離子效應(yīng)的作用原理并舉例說(shuō)明。解：降低離子活度，使<，平衡向溶解方向移動(dòng)。舉例略。4溶度積規(guī)則是什么？是否理論值與實(shí)際觀察一定一致?解：教材第117頁(yè)有詳細(xì)解釋。5向agcl飽和溶液中加入cl-化合物，是否有agcl沉淀析出，簡(jiǎn)要分析原因。解：有。氯離子濃度增大，使>，平衡向生成沉淀方向移動(dòng)。6在鍋爐的使用中，常常會(huì)生成鍋垢如不及時(shí)清除，由于生熱不均，容易發(fā)生危險(xiǎn)，燃燒耗費(fèi)也多，已知鍋垢中主要是caso4，它既

4、不溶于水，也不溶于酸，很難除去，試設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的方法除去它。解：可利用飽和溶液使其轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，然后用稀鹽酸除去。（答案不唯一，讀者可自行設(shè)計(jì)方案。）7寫出難溶電解質(zhì)pbcl2、agbr、ba3(po4)2、ag2s沉淀溶解反應(yīng)方程式及溶度積表達(dá)式。解： 8agcl的 = 1.80×10-10，將0.0010 mol·dm-3 nacl和0.0010 mol·dm-3agno3溶液等體積混合，是否有agcl沉淀生成?解：，所以會(huì)有agcl沉淀生成。9計(jì)算baso4的溶解度：（1）在純水中；（2）考慮同離子效應(yīng)，在0.10 mol·dm-3 bacl2溶液

5、中。解：（1）（2）10計(jì)算在ph = 2.00時(shí)的caf2溶解度(298 k，caf2的 = 2.7×10-11)。解：本題涉及f-都參與的二重平衡，即hf的酸式電離平衡和caf2的沉淀溶解平衡，關(guān)鍵是求出指定條件（ph = 2.00）下ca2+的平衡濃度。ph = 2.00，.caf2(s) + 2h+(aq) = ca2+(aq) + 2hf(aq)caf2(s) + 2h+(aq) = ca2+(aq) + 2hf(aq)平衡時(shí)相對(duì)濃度 0.010 x 2x11已知某溫度下ag2cro4的溶解度為1.31×10-4 mol×dm-3，求ag2cro4的。解

6、： 平衡時(shí)濃度 2s s（注意量綱表達(dá)）12298 k時(shí)，某混合溶液含cd2+和zn2+各0.10 mol×dm-3，欲通入h2s(g)，使cd2+成為cds(s)定性沉淀完全，而zn2+不沉淀，應(yīng)如何控制溶液的ph值？解：定性沉淀完全標(biāo)志為.，.(附錄4數(shù)據(jù))（1）設(shè)cd2+生成cds(s)定性沉淀完全，溶液殘存的cd2+濃度，則對(duì)應(yīng)的s2-濃度此時(shí)溶液中h+濃度由h2s(aq)的電離平衡計(jì)算298 k，h2s飽和溶液濃度c(h2s) = 0.10 mol×dm-3：h2s(aq) h+(aq) + hs-(aq) = 5.7´10-8hs-(aq) h+(aq

7、) + s2-(aq) = 1.2´10-15= 5.7´10-8 ´ 1.2´10-15 = 6.8´10-23= 0.58.則要使cds沉淀完全，c(h+) < ，ph > 0.58.（2）zns沉淀剛出現(xiàn)時(shí)，c(zn2+) = 0.10 mol×dm-3，則對(duì)應(yīng)的s2-濃度此時(shí)溶液中h+濃度由h2s(aq)的電離平衡計(jì)算：= 0.85.要使zns不沉淀，c(h+) > ，ph < 0.85.（3）ph應(yīng)控制在0.58 < ph < 0.85之間。13某混合溶液中含有0.10 mol×

8、dm-3 zn2+ 及0.10 mol×dm-3 fe2+，能否利用通入h2s氣體使zn2+與fe2+定量分離？試討論分離的條件。解： 定量沉淀完全標(biāo)志為溶液中殘留離子濃度.，.（1）設(shè)zn2+生成zns(s)定性沉淀完全，溶液殘存的zn2+濃度，則對(duì)應(yīng)的s2-濃度此時(shí)溶液中h+濃度由h2s(aq)的電離平衡計(jì)算298 k，h2s飽和溶液濃度c(h2s) = 0.10 mol×dm-3：h2s(aq) h+(aq) + hs-(aq) = 5.7´10-8hs-(aq) h+(aq) + s2-(aq) = 1.2´10-15= 5.7´10-

9、8 ´ 1.2´10-15 = 6.8´10-23= 3.12. （2位有效數(shù)字）則要使zns沉淀完全，c(h+) < ，ph > 3.12.（2）fes沉淀剛出現(xiàn)時(shí)，c(fe2+) = 0.10 mol×dm-3，則對(duì)應(yīng)的s2-濃度此時(shí)溶液中h+濃度由h2s(aq)的電離平衡計(jì)算：= 2.68.要使fes不沉淀，c(h+) > ，ph < 2.68.（3）ph控制在ph > 3.12時(shí)，fes已開始沉淀，不能使zn2+與fe2+定量分離（溶液殘存的zn2+濃度）。使用附錄4數(shù)據(jù)：，.(附錄4數(shù)據(jù))（1）設(shè)zn2+生成zns

10、(s)定性沉淀完全，溶液殘存的zn2+濃度，則對(duì)應(yīng)的s2-濃度此時(shí)溶液中h+濃度由h2s(aq)的電離平衡計(jì)算298 k，h2s飽和溶液濃度c(h2s) = 0.10 mol×dm-3：h2s(aq) h+(aq) + hs-(aq) = 5.7´10-8hs-(aq) h+(aq) + s2-(aq) = 1.2´10-15= 5.7´10-8 ´ 1.2´10-15 = 6.8´10-23= 3.80.則要使zns沉淀完全，c(h+) < ，ph > 3.80.（2）fes沉淀剛出現(xiàn)時(shí)，c(fe2+) = 0

11、.10 mol×dm-3，則對(duì)應(yīng)的s2-濃度此時(shí)溶液中h+濃度由h2s(aq)的電離平衡計(jì)算：= 3.48.要使fes不沉淀，c(h+) > ，ph < 3.48.（3）ph控制在ph > 3.80時(shí)，fes已開始沉淀，不能使zn2+與fe2+定量分離（溶液殘存的zn2+濃度）。但是，ph控制在3.28 < ph < 3.48之間，可使zn2+與fe2+定性分離（溶液殘存的zn2+濃度）。14能否將baso4轉(zhuǎn)化成baco3，agi將轉(zhuǎn)化成ag2co3？試用計(jì)算說(shuō)明。解：，.(附錄4數(shù)據(jù))（1）> 1´10-7所以可以通過(guò)增大碳酸根濃度的

12、方法使反應(yīng)向右進(jìn)行。（2） << 1´10-7所以轉(zhuǎn)化難以進(jìn)行。15醋酸和氫氟酸是弱酸，它們是否可以將caco3溶解？試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。解：，.（附錄4、3）（1）> 1´10-7所以較高濃度的醋酸可以溶解碳酸鈣。（2）>> 107，反應(yīng)極易向右進(jìn)行到底。16試?yán)萌芏确e常數(shù)比較下列各組化合物溶解度的大?。篴g2co3和cuco3；ag2s和cus；agi和ag2cro4.解：，（補(bǔ)充）， ，.（附錄4）按照公式，代入溶度積數(shù)據(jù)，得：，；，；，。，。17計(jì)算說(shuō)明fe(oh)2、mg(oh)2、zn(oh)2、al(oh)3、cu(oh)2和cr(

13、oh)3能否溶于nh4cl溶液中。解：，.，（附錄3、4、5）fe(oh)2、mg(oh)2、al(oh)3、cr(oh)3與nh4cl(aq)的反應(yīng)用通式表示為：（1）對(duì)于fe(oh)2與nh4cl(aq)的反應(yīng)： > 1´10-7，反應(yīng)可逆，fe(oh)2可溶于濃nh4cl溶液。（2）對(duì)于mg(oh)2與nh4cl(aq)的反應(yīng)： > 1´10-7，反應(yīng)可逆，mg(oh)2可溶于濃nh4cl溶液。（3）對(duì)于al(oh)3與nh4cl(aq)的反應(yīng)： < 1´10-7，逆反應(yīng)進(jìn)行到底，al(oh)3不可溶于nh4cl溶液。（4）對(duì)于cr(oh)

14、3與nh4cl(aq)的反應(yīng)： < 1´10-7，逆反應(yīng)進(jìn)行到底，cr(oh)3不可溶于nh4cl溶液。（5）zn(oh)2(s)與nh4cl(aq)的反應(yīng)： >> 1´10-7zn(oh)2可溶于nh4cl溶液。（6）cu(oh)2(s)與nh4cl(aq)的反應(yīng)： >> 1´10-7cu(oh)2可溶于nh4cl溶液。18民間盛傳豆腐（含caso4）與菠菜不能同時(shí)食用，因?yàn)椴げ酥泻胁菟?，兩者?huì)產(chǎn)生cac2o4沉淀，形成“結(jié)石”，試通過(guò)計(jì)算，作出評(píng)論。解：,，.（附錄3、4） > 1´10-7屬于可逆反應(yīng)范圍，正反

15、應(yīng)有一定趨勢(shì)，長(zhǎng)期同時(shí)食用豆腐與菠菜，有可能生成cac2o4沉淀，形成“結(jié)石”。（胃酸ph 2.00 4.00, c(h+) 1.0´10-2 mol·dm-3 1.0´10-4 mol·dm-3. 假設(shè)c(h2c2o4) 0.10 mol·dm-3，可按以上反應(yīng)式及計(jì)算出可能形成的cac2o4沉淀質(zhì)量）19當(dāng)h2s氣體通入0.10 mol×dm-3 hac和0.10 mol×dm-3 cuso4混合溶液達(dá)到飽和時(shí)，是否有cus沉淀生成？解：，. >> ，溶液中h+濃度主要來(lái)自hac電離的貢獻(xiàn)，可由hac電離計(jì)算

16、。 >> 所以會(huì)生成cus沉淀。20當(dāng)srco3固體在ph = 8.60的緩沖溶液中達(dá)到平衡后，溶液中c(sr2+) = 2.2´10-4 mol×dm-3，試計(jì)算srco3的溶度積常數(shù)。解：ph = 8.60, c(h+) = 2.5 ´ 10-9 mol·dm-3.srco3(s) + 2h+(aq) sr2+(aq) + h2co3(aq) （1）hco3-(aq) h+(aq) + co32-(aq) （2）解聯(lián)立方程（1）和（2），得21向含有濃度為0.10 mol×dm-3的mnso4溶液中滴加na2s溶液，試問是先生成

17、mns沉淀，還是先生成mn(oh)2沉淀？解：,，.（附錄3、4）mns開始沉淀時(shí)硫離子相對(duì)濃度為mn(oh)2開始沉淀時(shí)氫氧根離子相對(duì)濃度為s2-離子堿式電離生成oh-：， < .所以先生成mns沉淀。（龔注：若采用，會(huì)得到相反的結(jié)論）22分別計(jì)算下列反應(yīng)的平衡常數(shù)，并討論其自發(fā)反應(yīng)方向。（1）2ag(s2o3)23-(aq) + h2s(aq) = ag2s(s) + 2hs2o3-(aq) + 2s2o32-(aq)；（2）pbs(s) + 2hac(aq) = pb2+(aq) + h2s(aq) +2ac-(aq)；（3）cus(s) + 2h+(aq) = cu2+(aq)

18、+ h2s(aq)；（4）fe2+(aq) + h2s(aq) = fes(s) + 2h+(aq)；（5）2agi(s) + co32-(aq) = ag2co3(s) + 2i-(aq)。解：根據(jù)多重平衡原理，計(jì)算各反應(yīng)的平衡常數(shù)。（1）2ag(s2o3)23-(aq) + h2s(aq) = ag2s(s) + 2hs2o3-(aq) + 2s2o32-(aq)< 0 kj·mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。（2）pbs(s) + 2hac(aq) = pb2+(aq) + h2s(aq) +2ac-(aq)> 0 kj·mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)

19、行。（3）cus(s) + 2h+(aq) = cu2+(aq) + h2s(aq)> 0 kj·mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。（4）fe2+(aq) + h2s(aq) = fes(s) + 2h+(aq)，屬于可逆范圍，反應(yīng)自發(fā)方向取決于反應(yīng)物及產(chǎn)物起始濃度，即值。（5）2agi(s) + co32-(aq) = ag2co3(s) + 2i-(aq)> 0 kj·mol-1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)逆反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。23分別用na2co3和(nh4)2s溶液處理agi(s)，沉淀能不能轉(zhuǎn)化？為什么？解：碳酸鈉不能把a(bǔ)gi(s)轉(zhuǎn)化為ag2co3(s)，理由見習(xí)題22（

20、5）。2agi(s) + s2-(aq) = 2ags(s) + 2i-(aq)硫化銨可以把a(bǔ)gi(s)轉(zhuǎn)化為ag2s(s)。24向0.10 mol·dm-3 kcl和0.10 mol·dm-3 k2cro4混合溶液逐滴加入agno3溶液，問agcl和agcro4兩種微溶電解質(zhì)，哪個(gè)最先產(chǎn)生沉淀?解：，開始生成ag2cro4(s)所需要的ag+離子濃度為，開始生成ag2cro4(s)所需要的ag+離子濃度為，小于開始生成ag2cro4(s)所需要的，所以氯化銀首先開始沉淀。25在含agcl固體的飽和溶液中，分別加入下列物質(zhì)，對(duì)agcl的溶解度有什么影響，解釋之。（1）鹽酸；

21、（2）agno3；（3）kno3；（4）氨水。解：（1）減小。同離子效應(yīng)。（2）減小。同離子效應(yīng)。（3）增大。鹽效應(yīng)。（4）增大。配位效應(yīng)。26計(jì)算agcl在純水中的溶解度。若在1.0 mol×dm-3鹽酸中，其溶解度又是多少？解：agcl(s) = ag+(aq) + cl-(aq)agcl在純水中：agcl在1.0 mol×dm-3鹽酸中： （比在水中溶解度明顯減小，顯示同離子效應(yīng)）27298 k，某混合溶液中含有mn2+、fe2+、ni2+、cu2+、zn2+、cd2+、pb2+各0.10 mol×dm-3，如果調(diào)節(jié)c(h+)在0.200.40 mol

22、15;dm-3之間，然后通入h2s氣體至飽和，請(qǐng)判斷各金屬硫化物的沉淀情況。解：,.c(h+) = 0.20 mol×dm-3， c(h+) = 0.40 mol×dm-3，在題設(shè)條件下，硫離子濃度范圍為。按照，或 ，計(jì)算，與一起，列于下表：化合物與比較mns>fes>-nis*>cus<-zns*<cds<pbs<* 新形成的硫化鎳沉淀為晶型。* -zns亦即立方硫化鋅(閃鋅礦)為低溫下的穩(wěn)定晶型。從與的比較可以得出結(jié)論：會(huì)生成cus、zns、cds和pbs沉淀，不生成mns、fes和nis沉淀。28試解釋下列事實(shí)。（1）baso

23、4不溶于鹽酸，baco3卻可溶于鹽酸；（2）cac2o4溶于鹽酸，而不溶于醋酸。解：， ，.（附錄4、3）（1） < 10-7，反應(yīng)向左進(jìn)行到底，baso4不溶于鹽酸。 > 107，正反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；實(shí)際上，h2co3分解為h2o和co2(g)，反應(yīng)向右進(jìn)行到底。（2）> 1´10-7，屬于可逆范圍，cac2o4可溶解于較高濃度的鹽酸。<< 1´10-7，逆反應(yīng)進(jìn)行到底，所以cac2o4不溶于醋酸。29利用軟錳礦(mno2)制備硫酸錳時(shí)，常常存在等在cu2+、pb2+、cd2+等雜質(zhì)離子，試用計(jì)算說(shuō)明如何除去。（參考第13題解答）解：定量除去各種雜質(zhì)離子（< 1´10-6 mol·dm-3），同時(shí)又不能使mn2+（假設(shè)為1 mol·dm-3）沉淀?？梢哉{(diào)節(jié)溶液酸度，控制ph 在0.38 < ph < 8.27范圍，通入h2s氣體至飽和，從而調(diào)節(jié)硫離子濃度使金屬離子選擇性沉淀。，.(附錄4、3數(shù)據(jù))(1) 取與mns的差異最小的cds為例作計(jì)算。設(shè)cd2+生成cds(s)定量沉淀完全，溶液殘存的cd2+濃度，則對(duì)應(yīng)的s2-濃度此時(shí)溶液中h+濃度由h