五年制本科《基礎(chǔ)化學(xué)》課程6.第六章 難溶電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡 思考題試答

第六章難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解平衡思考題試答

2013.11.03.

1．什么叫分步沉淀？如何確定分步沉淀的先后順序？答：分步沉淀：溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，沉淀生成順序按離子積大于溶度積的先后順序沉淀，叫做分步沉淀。答：分步沉淀：溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，沉淀生成順序按離子積大于溶度積的先后順序沉淀，叫做分步沉淀。分步沉淀的先后順序：對(duì)于同一類型的沉淀，且被沉淀離子的起始濃度一致，按由小到大的順序沉淀；對(duì)于不同類型的沉淀，或被沉淀離子的起始濃度不同，不能只根據(jù)大小判斷沉淀順序，應(yīng)根據(jù)溶度積規(guī)則求出各離子沉淀所需沉淀劑的最小濃度，然后按照所需沉淀劑濃度由小到大順序沉淀。2．什么叫沉淀的轉(zhuǎn)化？實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化的條件是什么？答：沉淀轉(zhuǎn)化：把一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過(guò)程，稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化的條件：通常一種沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀。兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化越容易。答：沉淀轉(zhuǎn)化：把一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過(guò)程，稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化的條件：通常一種沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀。兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化越容易。如果溶解度較小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度較大的沉淀，在平衡常數(shù)小于1的情況下，這種轉(zhuǎn)化雖然比較困難，但在一定的條件下也是能夠?qū)崿F(xiàn)的。如BaSO4(＝1.1×10-10)沉淀不溶于酸；若用Na2CO3溶液處理即可轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3沉淀(＝5.1×10-9)

答：沉淀轉(zhuǎn)化：把一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過(guò)程，稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化的條件：3．下列敘述是否正確？并說(shuō)明之。(1)

標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)大的難溶電解質(zhì)，其溶解度也一定大；(2)

為了使某種離子沉淀完全，所加沉淀試劑越多，則沉淀得越完全；(3)

所謂沉淀完全，就是指溶液中這種離子的濃度為零；(4)

含有多種可被沉淀離子的溶液，當(dāng)逐滴慢慢加入沉淀試劑時(shí)，一定是濃度大的離子先沉淀。答：(1)

錯(cuò)。這種說(shuō)法對(duì)于同型難溶強(qiáng)電解質(zhì)來(lái)說(shuō)是正確的，但是對(duì)于不同型難溶強(qiáng)電解質(zhì)來(lái)說(shuō)是不正確的。因?yàn)樗鼈兊娜芙舛群腿芏确e之間關(guān)系不同；(2)

正確。根據(jù)加大Mz+的濃度，Az-濃度就減?。环粗哟驛z-的濃度，Mz+濃度就減??；(3)

錯(cuò)。根據(jù)加大Mz+

或Az-

的濃度，只能使另一方的濃度減小，但不會(huì)為零；(4)

錯(cuò)。向含有多種可被沉淀離子的溶液逐滴慢慢加入沉淀試劑，一定是離子積先達(dá)到其的離子先沉淀，而離子積先達(dá)到其的離子不一定是濃度大的離子。4．是否可以根據(jù)各種難溶強(qiáng)電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶度積常數(shù)的大小直接比較難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解度大??？答：不能。因?yàn)樗鼈兊娜芙舛群腿芏确e之間關(guān)系不一定相同。5．什么叫溶度積規(guī)則？簡(jiǎn)述溶度積規(guī)則的具體應(yīng)用。答：溶度積規(guī)則：對(duì)于沉淀-溶解反應(yīng)：

(1)當(dāng)時(shí)，沉淀-溶解反應(yīng)正向進(jìn)行；

(2)當(dāng)時(shí)，沉淀-溶解反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)的溶液為飽和溶液；

(3)當(dāng)時(shí)，沉淀-溶解反應(yīng)逆向進(jìn)行，有沉淀析出，直至?xí)r重新達(dá)到沉淀-溶解平衡。5．什么叫溶度積規(guī)則？簡(jiǎn)述溶度積規(guī)則的具體應(yīng)用。溶度積規(guī)則的具體應(yīng)用：利用溶度積規(guī)則，可以判斷沉淀的生成或溶解。6．舉例說(shuō)明要使沉淀溶解可采取哪些措施。答：(1)

生成弱電解質(zhì)：例如

M(OH)2(s)＋2H+(aq)＝Mz+(aq)＋2H2O(l)(2)

發(fā)生氧化還原反應(yīng)：例如

3CuS(s)＋8HNO3(aq)＝3Cu(NO3)2(aq)＋3S(s)＋2NO(g)＋4H2O(l)(3)

生成配離子：例如

AgCl(s)＋2NH3(aq)＝[Ag(NH3)2]+(aq)＋Cl-(aq)7．在內(nèi)服藥生產(chǎn)中，除去產(chǎn)品中的雜質(zhì)離子時(shí)嚴(yán)禁使用鋇鹽，這是因?yàn)殇^離子有劇毒，其對(duì)人的致死量為0.8g。但是醫(yī)院進(jìn)行腸胃造影時(shí)，卻讓患者大量服用BaSO4(鋇餐)。這是為什么？答：因?yàn)殇^離子雖然有毒，但是

BaSO4

溶解度非常低，其解離出的鋇離子太少不至于對(duì)人體造成傷害。8．解釋下列現(xiàn)象：(1)CaC2O4

沉淀溶于

HCl

溶液，而不溶于HAc

溶液；(2)

在H2C2O4

溶液中加入

CaCl2

溶液，則產(chǎn)生CaC2O4

沉淀，當(dāng)濾去沉淀，加氨水于濾液中，又產(chǎn)生CaC2O4沉淀。答：(1)CaC2O4

溶于酸的反應(yīng)式為：

CaC2O4(s)＋2H+(aq)＝H2C2O4(aq)＋Ca2+(aq)

該溶解反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為：這個(gè)值只比10-5

稍大，要使正向能夠進(jìn)行，反應(yīng)物H+(aq)濃度必須足夠大才行。HCl

溶液有足夠的H+(aq)

濃度，而HAc

溶液則沒有。(2)

在H2C2O4溶液中加入

CaCl2

溶液，則產(chǎn)生CaC2O4

沉淀：

Ca2+(aq)＋H2C2O4(aq)CaC2O4(s)＋2H+(aq)

由于H2C2O4為二元弱酸，所以上式為可逆反應(yīng)。(2)

在H2C2O4溶液中加入

CaCl2

溶液，則產(chǎn)生CaC2O4

沉淀：

Ca2+(aq)＋H2C2O4(aq)CaC2O4(s)＋2H+(aq)

由于H2C2O4為二元弱酸，所以上式為可逆反應(yīng)。濾去沉淀后，濾液中Ca2+(aq)、(aq)仍然共存，而且

(CaC2O4)＝J(CaC2O4)。加氨水于濾液中，氨水將H+(aq)

中和為(aq)，平衡向右移動(dòng)，導(dǎo)致(CaC2O4)<J(CaC2O4)，于是又產(chǎn)生CaC2O4

沉淀。9．根據(jù)平衡移動(dòng)原理，解釋下列情況下Ag2CO3

溶解度變化。

(1)

加入AgNO3溶液

(2)

加入HNO3溶液

(3)

加入Na2CO3溶液

(4)

加入NH3

溶液答：Ag2CO3溶解方向?yàn)椋篈g2CO3(s)Ag+(aq)＋(aq)(1)

加入AgNO3溶液，將發(fā)生同離子效應(yīng)，Ag2CO3

溶解度變??；(2)加入HNO3溶液，將發(fā)生鹽離子效應(yīng)，Ag2CO3

溶解度變大(或解釋為：加酸使碳酸根離子減少)；(3)

加入Na2CO3

溶液，將發(fā)生同離子效應(yīng)，Ag2CO3

溶解度變??；(4)

加入NH3溶液，由于產(chǎn)物Ag+(aq)生成配離子

Ag+(aq)＋2NH3(aq)＝[Ag(NH3)2]+(aq)

將使Ag2CO3

溶解度變大。10．寫出下列難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀-溶解反應(yīng)方程式和