高中化学竞赛题--沉淀平衡

中学化学竞赛试题资源库——沉淀平衡 A组 1.在一定温度下难溶盐AgCl的饱和溶液中,Ag+与Cl-的物质的量浓度类似于水中[H+]和[OH-]的关系,即[Ag+][Cl-]=K sp(常数)。在下列溶液中:①20mL 0.1mol/L (NH4)2CO3溶液,②30mL 0.02mol/L CaCl2溶液,③40mL 0.03mol/L盐酸,④10mL H2O, ⑤50mL 0.05mol/L AgNO3溶液,则AgCl的溶解度由大到小的顺序为 A ①②③④⑤ B ①④③②⑤ C ⑤④①②③ D ④③⑤②① 2.解释CaCO3为何溶于碳酸。 3.已知固体Al(OH)3在溶液中存在如下平衡: Al(OH)3(s )Al3+(aq)+3OH-(aq) 其离子积[Al3+][OH-]3为一常数,称为溶度积常数,用K sp 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示K so,Al(OH)3=10-33。若将1mol Al(OH)3固体放入1L纯水中Al(OH)3微溶于水,待达到溶解平衡时,上层清液称为溶液,其溶液中的OH-离子的浓度为mol/L,Al(OH)3的溶解度为mol/L。(水的离子积常数K W=10-14) 4.与[H+][OH-]=K W类似,FeS饱和溶液中[Fe2+][S2-]=K sp,常温下K sp=8.1×10-17 (1)理论上FeS溶解度为g,而事实上其浓度远大于这个数值,其原因是:; (2)FeS达到[H+]2[S2-]=1.0×10-22,为了使溶液里[Fe2+]达到1mol/L,现将适量FeS 投入其饱和溶液中,应调节溶液中的[H+]至mol/L。 5.已知:①与水的电离产生水的离子积常数一样,在一定温度下,当难溶物A n B m在水中建立平衡:A n B m(s)=nA m++mB n-时,[A m+]n·[B n-]m=K sp(常数); ②几个正数的代数平均值不小于其几何平均值; ③已知25℃时,在pH=3和pH=10的两溶液中,Al(OH)3的溶解度均为7.8×10-3g,此时溶液的密度近似为1g·cm-3。 根据以上条件,回答下列问题: (1)写出Al(OH)3在水中的电离方程式:。 (2)溶解了的Al(OH)3在碱性溶液中主要以离子形式存在。 (3)25℃时,欲使Al(OH)3的溶解度最小,则溶液中[Al3+]+[AlO2-]的值将(填“最小”或“最大”),其值为,此时溶液的pH为(已知lg3=0.477)。 6.难溶盐硫酸钡在水中也有少量溶解,而且溶解部分完全电离,当溶液达到溶解平衡时,[Ba2+][SO42-]=K sp=1×10-10 (1)用K sp解释BaCO3能溶于稀盐酸; (2)将100mL1mol/LH2SO4加入100mL含Ba2+0.137g的溶液中充分反应后,过滤出沉淀,计算滤液中残留的Ba2+的物质的量浓度; (3)如沉淀用100mL纯水或100mL0.01mol/L的H2SO4分别洗涤,那种情况损失BaSO4少?试通过计算说明。 B组 7.把氯化氢气体通入饱和食盐水中会发生的变化是 A 产生少量氯气和氢气 B 溶液pH值下降 中学综合学科网第 1 页共21 页 C 产生微量氧气 D 有晶体析出 8.在一定温度下,一定量的Ca(OH)2饱和溶液中,加入少量的CaO并维持温度不变,则下列说法中正确的是 A 溶液的pH值增大 B 溶液的pH值减小 C 溶液中的Ca2+总数减少 D 溶液中的Ca2+总数增加 9.某一密闭绝热容器中盛有饱和Ca(OH)2溶液,当加入少量CaO粉末,下列说法正确的是 ①有晶体析出②[Ca(OH)2]增大③pH不变 ④[H+][OH-]的积不变⑤[H+]一定增大 A ① B ①③ C ①②④ D ①⑤ 10.计算室温下饱和CO2水溶液(约0.04mol/L)中的[H+]、[HCO3-]、[CO32-]、[OH -](已知Kα 1 =4.3×10-7Kα2=5.6×10-11)。向上述溶液中加入等体积的0.1mol/L CaCl2溶液,通过计算回答能否生成CaCO3沉淀?(CaCO3:K sp=2.9×10-9) 11.将1滴AgNO3溶液(1mol/L)滴入10mL浓NaCl溶液中以及将1滴NaCl溶液(1mol/L)滴入10mL AgNO3溶液(1mol/L)中,是否都有沉淀出现?写出有关反应的离子方程式(已知AgNO3在NaCl浓溶液中的溶解度为6.7×10-3mol/L,在水中的溶解度为1.3×10-5mol/L。1滴溶液的体积相当于0.04L)。 12.难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡,例如:AgCl (固)Ag++Cl-;Ag2CrO4 (固)2Ag ++CrO 4 2-。在一定温度下,难溶化合物饱和溶液的离子浓度的乘积为一常数, 这个常数用Ksp表示。已知:Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10;Ksp(Ag2CrO4)=[Ag +]2[CrO 4 2-]=1.9×10-12 现有0.001mol/LAgNO3溶液滴定0.001mol/LKCl和0.001mol/L的K2CrO4的混和溶液,试通过计算回答: (1)Cl-和CrO42-中哪种先沉淀? (2)当CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀时,溶液中的Cl-离子浓度是多少?CrO42-与Cl-能否达到有效的分离?(设当一种离子开始沉淀时,另一种离子浓度小于10-5mol/L时,则认为可以达到有效分离) 13.已知Mg(OH)2在其他和溶液中物质的量浓度是1.65×10-4mol/L,Ag2O的溶解度是1.6×10-3g/100g H2O。通过计算判断: (1)MgO和Ag2O分别在水中能否使酚酞变红? (2)取MgSO4稀溶液,加入适量NaHCO3稀溶液,并使该两种物质(NaHCO和MgSO4)的物质的量之比为2︰1。 ①经pH计检测,混合液pH=7.5,其原因是。 ②在混合液中滴入酚酞,然后先在水浴中加热至约60℃,其现象是;离子方程式是。充分反应后,再升高温度(在沸水浴中加热),其现象是:,化学方程式是。 14.MgF2能够溶于水,试回答下列问题: (1)已知MgF+离子的形成常数为63;氟化镁在水中的溶解度等于0.13g·dm-3。试求氟化镁的饱和溶液里镁离子、氟镁络离子和氟离子的浓度。若加入氟离子使它的浓度达0.1mol/L,求溶解度。 (2)从上述计算看出:电解质在水中的电离有什么特点? 15.工业上处理含CrO42-废水时,可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀的方法除去Cr(VI)。若在中性溶液中除去铬,应控制Ba2+浓度不小于多少才可使废水中Cr(VI)含量达到排放标准(5.0×10-7mol·L-1)? (已知Ka1(H2CrO4)=9.55,Ka2(H2CrO4)=3.2×10-7,Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10) 16.某溶液中同时含有Fe2+和Fe3+,它们的浓度均为0.05mol/L。如果要求Fe3+沉淀完全(即[Fe3+]<10-5mol/L=而Fe2+不生成Fe(OH)2沉淀,如何控制溶液的pH值?(已知:Fe(OH)3的K sp=1.1×10-36,Fe(OH)2的K sp=1.64×10-14) 17.(1)如何确定Zn(OH)2开始沉淀和完全沉淀的pH。 (2)若开始所用ZnCl2溶液和ZnSO4溶液的物质的量浓度均为1.0 mol·L-1,在ZnSO4溶液中开始析出Zn(OH)2沉淀的pH小于ZnCl2溶液中开始析出沉淀的pH。为什么? 18.为使溶液中Pb2+离子生成PbCO3沉淀(K sp=1.6×10-15),可用H2CO3或NaHCO3作沉淀剂。请通过计算讨论用哪种沉淀剂更好?(H2CO3:Ka1=4.2×10-7;Ka2=5.6×10 -11) 19.对于任意难溶电解质A m B n在水中可建立如下溶解平衡: B n(s)mA n++nB m- A 平衡时:[A n+]m[B m-]n=K sp,K sp称为溶度积常数,物质的K sp只随温度变化。已知25℃时,Mg(OH)2的溶度积:K sp=1.0×10-11,即K SP=[Mg2+][OH-]2=1.0×10-11,根据以上叙述解答下列问题: (1)计算在25℃时,Mg(OH)2在水中的溶解度(g)(饱和溶液的密度1g/cm3) (2)当溶液中[Mg2+]降到1.0×10-5mol/L时,可以认为Mg2+已沉淀完全,向0.10mol/L 的MgCl2溶液100mL中加入0.10mol/L NaOH溶液使Mg2+沉淀。问至少需要将溶液的pH 值调节到多少可使Mg2+沉淀完全? (3)在(2)中,为使Mg2+沉淀完全,消耗NaOH溶液的最小体积为多少mL? 20.向50mL 0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL 0.02mol/L的盐酸,生成了沉淀,如果溶液中[Ag+]和[Cl-]的乘积是一个常数:[Ag+][Cl-]=1.0×10-10(mol/L)2。求: (1)沉淀生成后溶液中[Ag+]是多少? (2)沉淀生成后溶液的pH值是多少? (3)如果向沉淀生成活的溶液中,再加入0.001mol/L的HCl 50mL,将会观察到什么现象?为什么? 21.将含有13.9g的FeSO4·7H2O和1.58g KMnO4的混合物用适量蒸馏水溶解,并加入适量硫酸酸化,再稀释成1L溶液。如果要使此溶液中的Fe3+完全沉淀,而Mn2+不沉淀,溶液的pH应控制在什么范围? (说明;①当溶液中离子浓度小于10-6mol/L时,认为沉淀完全;②假定所加试剂不影响原溶液体积;③K sp为难溶电解质在饱和溶液中的离子积,只随温度的变化而变化,已知Fe(OH)3的K sp=[Fe3+][OH-]3=1.1×10-36;Mn(OH)2的K sp=[Mn2+][OH-]2=4.0×10 -16) 22.痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体。反应式如下: +H 2O+H3O+① 尿酸:HUr(水溶液)尿酸根离子:Ur-(水溶液)pKa=54(37℃) Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)② (1)37℃时1.0L水中可溶解8.0mmol尿酸钠,计算反应②的平衡常数。 (2)第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处,这说明温度对反应②平衡常数影响如何?反应是放热,还是吸热? (3)37℃时1.0L水中仅能溶解0.5mmol的尿酸,通过计算说明尿酸在血清(pH=7.4, [Na+]=130rnmol/L)中沉淀与关节炎的发作无关。 (4)痛风病人常患肾结石,肾结石是由尿酸晶体所组成。形成它的原因是病人尿的尿酸盐浓度过高。若病人尿中尿酸与尿酸盐的总浓度为2.0mmol/L,计算尿的pH值为何值时,病人的尿中会形成尿酸结石。 23.将难溶化合物的沉淀和其饱和溶液之间的多相平衡状态,以称为溶度积K SP常数来表述。溶度积数值在化学实践中广泛用于与溶解度和沉淀的析出有关的许多计算中。 (1)试用K SP的概念说明沉淀的生成和溶解的条件。 (2)室温时氢氧化镁的溶度积等于6.8×10-12,求此化合物在指定条件下在水中的溶解度(mol/L或g/L)。在何pH值时,由10%的氯化镁溶液(密度为1.07g/mL中开始析出氢氧化镁沉淀? (3)若氢氧化铝的K SP=3.2×10-34,它的溶解度是多少? (4)计算氢氧化铝在0.1mol/L KOH溶液中的溶解度.计算时认为生成四烃基合铝酸盐离子。 (5)溶解0.39g的氢氧化铝,需要多大起始浓度的氢氧化钠溶液100mL? (6)溶解1g氢氧化铝,需要0.01mol/L NaOH溶液多少体积? 一些参考数据: (7)试估计在水溶液中六水合铝离子[A1(H2O)63+]的酸性常数值,并同时计算氢氧化铝的三个碱性常数。 K SP=[A]n·[B]m,此处[A]和[B]为饱和溶液中离子A和B的平衡浓度(mol/L);水的离子积K SP=[H+]·[OH-]=10-14;铝的羟基配合物的稳定常数K稳=[Al(OH)n3-n]/([Al3 +]·[OH-]n),其数为108.9(n=1),1017.8(n=2),1026(n=3),1033(n=4)。 C组 24.在25℃时把固体AgCl加入到水中并振荡,形成Ag+浓度为1.0×10-5mol/L的溶液,求AgCl的K sp。 25.已知Mg(OH)2的K sp=1.2×10-11,求Mg(OH)2在水中的溶解度。 26.已知下列各化合物的溶解度(单位为mol/L),求其溶度积。 (1)BaSO4,1.05×105mol/L (2)TlBr,1.9×10-3mol/L (3)Mg(OH)2,1.21×10-4mol/L (4)Ag2C2O41.15×10-4mol/L (5)La(IO3)3,7.8×10-4mol/L 27.已知CuI的K sp=5×10-12。求在1.0L浓度为0.10mol/L的NaI溶液中能够溶解多少摩尔的CuI? 28.已知A2X3的K=1.1×10-23,假设其离子均不与水发生反应,求其在纯水中的溶解度。 29.CaF2饱和水溶液中的氟离子浓度为4.1×10-4mol/L。忽略水解,求CaF2的K sp。 30.把Ni(OH)2加入到水中振荡.求达到溶解平衡时溶液中Ni2+的浓度。 31.求AgCl在0.20mol/L AgNO3溶液中的溶解度。 32.AgCl和Mg(OH)2哪一个在水中溶解的物质的量大?只用K sp值的相对大小能否预测其相对溶解度的大小? 25℃时的溶解度 33.微溶盐MX和QX2的K sp值都为4.0×10-18,哪种盐的溶解度大?作出解释。 34.PbSO4在水中的溶解度为0.038g/L,求其K sp值。 35.AgCrO4在水中的溶解度为0.044g/L,求其K sp值。 36.饱和的Ag2C2O4溶液中Ag+离子的浓度为2.3×10-4mol/L。求Ag2C2O4的K sp。 37.求下列各盐的K sp值,溶解度单位为g/L。 (1)CaC2O4 0.0055g/L (2)BaCrO4 0.0037g/L (3)CaF2 0.017g/L 38.ML2(相对分子质量为60)在水中的溶解度为2.4×10-4g/L,求其K sp。 39.在pH=8.0的溶液中,Fe(OH)3的溶解度(以mol/L表示)是多少?已知Fe(OH)3的K sp=1.0×10-36 40.已知Cu(OH)2的K sp=1.0×10-19,其溶解度是多少? 41.M2X,QY2,PZ3三种微溶盐具有相同的溶解度,它们的K sp值是何关系? 42.(1)求25℃时SrF2的溶解度,分别mol/L和mg/cm3为单位。 (2)在SrF2的饱和溶液中,Sr2+和F-的浓度分别为多少(以mol/L为单位)? 43.求Pb(IO3)2的溶解度,分别以(1)mol/L和(2)g/L为单位。 44.当溶液中[Ag+]=4×10-3时,求[Cl-]必须大于多少时才能产生AgCl沉淀? 45.求AgCl在0.10mol/L BaCl2溶液中的溶解度。 46.Fe(OH)2在水中的溶解度是2×10-5mol/L,求其K sp值。 47.在450mL的水中能够溶解多少BaSO4? 48.在(1)500mL水,(2)500mL的0.10mol/LKI溶液,(3)500mL含有1.33gPb(NO3)2的溶液中分别能够溶解多少PbI2。? 49.当把0.25mol/L的NaF溶液和0.015mol/L的Ba(NO3)2溶液各100mL相混合,能否产生BaF2沉淀? 50.当把含0.100mol/L Pb2+的溶液和含0.30mol/L Cl-的溶液各100mL相混合,能否产生沉淀? 51.在[Mg2+]为0.10mol/L的溶液中,要使不生成Mg(OH)2沉淀,则pH的最大值为多少? 52.当把含有0.0010mol Ag+的溶液和0.100mol/L HCl溶液各50ml相混合后,则溶液中还剩余多少Ag+? 53.把50.0mL的0.20mol/L Pb(NO3)2溶液加入到50.0mL的1.5mol/L NaCl溶液中,则溶液中还剩余质量为多少的Pb2+? 54.在0.100mol/L的Mg(NO3)2溶液中加入NaOH,求当溶液的pH为多少时开始产生Mg(OH)2沉淀? 55.把100mL的0.100mol/L的MgCl2溶液加入到100mL的0.200mol/L的NaOH溶液中,求混合溶液中OH-的浓度。 56.查上表中Hg2I2的K sp值,求在Hg2I2的饱和溶液中Hg22+和I-的浓度。 57.求在500mL含有0.00010mol Ra2+的溶液中,[SO42-]必须大于多少时才能产生沉淀? 58.在[Mg2+]0.0010mol/L的溶液中,当[OH-]为下列各值时能否产生Mg(OH)2沉淀(1)10-5mol/L、(2)10-3mol/L? 59.把AgCl加入水中振荡,直到形成饱和溶液,然后滤去固体,在100mL的滤液中加人100mL 0.030mol/L的NaBr溶液,问是否有沉淀生成? 60.CaF2和SrF2共存时,求各自的溶解度。 61.溶液中AgSCN和AgBr共存时,求各目的溶解度。 62.把Ag2SO4和SrSO4都加入到水中振荡,求所得饱和溶液中[Ag+]和[Sr2+] 63.求Ag2CrO4和Ag2C2O4均饱和的溶液中[Ag+]的值。 64.求MgF2和SrF2均饱和的溶液中[F-]的值。 65.500mL 0.0100mol/L AgNO3溶液和500mL NaCl与NaBr的浓度均为0.0100mol/L 的溶液相混合,求达到平衡后溶液中的[Ag+],[Cl-],[Br-]各为多少? 66.写出含有下列各物质的溶液中存在的化学平衡:(1)NaCl (2)NaOH (3) NaC2H3O2+HC2H3O2(4)Na2S+CuS (5)NH4Cl+NH3+Mg(OH)2(s) 67.把Ag2S固体加入到H2S在0.15mol/L的H3O+溶液中形成的饱和溶液(H2S的浓度为0.10mol/L)中振荡,求达到平衡后[Ag+]为多少? 68.如果在H2S的饱和溶液中[Zn2+]=0.20mol/L,求在此溶液中H+的浓度为多少时才能不产生ZnS沉淀? 69.某溶液中HCl和H2S的浓度分别为0.15mol/L和0.10mol/L,求在此溶液中[Ni2 +]的最大可能值是多少? 70.在单位体积的溶液中CoS溶解的物质的量大于由其K sp推算出的溶解度值,通过适当的化学方程式解释这一现象的原因。 71.求CoS在含有0.10mol/LH2S和0.15mol/LH3O+的溶液中的溶解度。 72.把CuS固体加入到含有0.15mol/L HCl的H2S他和溶液(H2S的浓度为0.10mol/L)中振荡,求达到平衡后[Cu2+]为多少? 73.Tl2S在无CO2的水中的溶解度为6.3×10-6mol/L,假设S2-的水解产物绝大部分是HS-,而H2S忽略不计,则求T12S的K sp值。 74.已知在25℃时CuS在纯水中的溶解度为3.3×10-4g/L,求CuS的表现K sp值。 75.如果在H2S的饱和溶液中含有0.010mol/L的Fe2+和(1)0.20mol/L的H+,(2) 0.0010mol/L的H+,则是否会生成FeS沉淀? 76.AgOCOC6H5饱和溶液的pH值为8.63,已知HOCOC6H5的K a=6.5×10-5,求AgOCOC6H5的K sp值。 77.在H2S的饱和溶液中,在不产生沉淀的情况下[Ag+]的最大可能值为多少? 78.等体积的0.0200mol/L AgNO3溶液和0.0200mol/L HCN溶液混合,求平衡时[Ag+]为多少? 79.固体SrCO4在pH为8.60的缓冲溶液中溶解,平衡后[Sr2+]=2.2×10-4。求SrCO4的K sp为多少? 80.求25℃时CaCO3在一密封的pH为8.60的溶液中的溶解度。 81.在氨和Mg2+浓度分别为0.010mol/L和0.0010mol/L的溶液中,为使不生成Mg(OH)2沉淀,则[NH4+]为多少? 82.求AgCN在pH值为3.00的缓冲溶液中的溶解度,假设没有复杂氰基化合物形成。 83.在H2S的饱和溶液中HCl,Cd2+和Fe2+的浓度分别为0.020mol/L,0.0010mol/L 和0.0010mol/L。(1)判断是否有硫化物沉淀生成(2)求平衡后溶液中还剩余多少Cd2+? 84.在1.0L 0.0030mol/L HClO4溶液中含有Mn2+和Cu2+均为2.0×10-4mol,且此溶液被H2S饱和,(1)判断是否有硫化物沉淀生成。假设溶液中H2S的浓度不受别的物质的影响为0.10mol/L。(2)有多少Cu2+没被沉淀?(3)如果此题中的溶液通过缓冲溶液把[H+]控制在10-9,从而使其接近中性。问是否有MnS沉淀生成? 85.把H2S通入到0.15mol/L的Cu2+溶液中直到不再出现什么变化为止,求溶液中[H3O +]和剩余[Cu2+]的值各为多少? 86.通过缓冲溶液把H2S饱和溶液(H2S的浓度为0.10mol/L)的pH控制在5.00,如果此溶液中Mn2+的初始浓度为0.010mol/L时,是否有MnS沉淀生成? 87.在500mL的0.050mol/L Cu2+溶液中加入 (1)气态H2S直到不再出现什么变化为止, (2)500mL H2S饱和溶液。分别求所得溶液中[Cu2+]的值为多少? 88.把等体积的0.080mol/L AgNO3溶液和0.080mol/L HOCN溶液混合,求平衡时混合溶液中剩余Ag+的量为多少?. 89.求MnS在纯水中的溶解度。 90.等体积的0.0100mol/L Sr(NO3)2溶液和0.0100mol/L NaHSO4溶液混合,求平衡时[Sr2+]和[H+]各为多少?要考虑溶液中存在的SO42-所占用的H+量。 91.在0.010mol/L HNO3溶液中能够溶解多少SrSO4? 92.在0.100mol/L的As3+溶液中通人H2S气至饱和,要使刚好不生成As2S3沉淀,则在溶液中[H3O+]须为多少?已知K=1.0×10-65。 93.在0.10mol/L的Cu2+溶液中通入H2S直到不再出现什么变化为止,(H2S的饱和浓度为0.10mol/L),求所得溶液中「Cu2+」的值。 94.Zn2+和Cd2+浓度均为0.010mol/L的溶液被H2S饱和后,要使此溶液中不生成ZnS 沉淀,则须使[H3O+]为多少?在此情况下溶液中剩余的Cd2+的浓度为多少? 95.把过量的固体Ag2C2O4加人到下列溶液中振荡,求平衡后所得溶液中的[Ag+]为多少?设[C2O42-]可忽略不计。(1)0.0010mol/L HClO3(2)0.00030mol/L HClO3 96.0.10mol/L的Cu2+溶液和0.10mol/L的Zn2+溶液分别被H2S饱和而生成CuS和ZnS,求当[H3O+]为多少时能够使所生成的沉淀在饱和的H2S溶液中又完全溶解? 97.求FeS在纯水的溶解度(提示:第二步水解可忽略) 98.求AgOCN在0.0010mol/L HNO3溶液中的溶解度。 99.1.0L某溶液中含有Cu2+和Fe2+均为0.15mol,在此溶液中通入H2S直到没有变化再发生也即达到饱和。求在所得溶液中Cu2+和Fe2+的浓度分别为多少? 100.在一标准的定性分析中,分离出第Ⅰ族元素的阳离子后,在酸性溶液中使第Ⅱ族元素的阳离子形成硫化物沉淀从而被分离掉。问能否在中性或碱性溶液中生成硫化物沉淀?为什么要在酸性条件下? 101.石膏为微溶物,BaSO4为难溶物。为什么石膏能明显溶于约1mol/L HCl液,而BaSO4不能明显溶解? 102.已知PbSO4在水中的溶解度是0.038 g/L,试计算PbSO4的溶度积? PbSO 4(s)Pb2++SO42-(溶液中) 103.Ag2CrO3在水中的溶解度是0.022g/L。试确定其溶度积。 Ag 2CrO3(s)2Ag++CrO42- 104.Pb(IO3)2的溶度积为2.5×10-13。试问Pb(IO3)2的溶解度是多少?(1)用mol/L 表示;(2)用g/L表示。 105.某溶液中的[Ag+]是4×10-3。计算在产生AgCl沉淀之前,[Cl-]必须超过何值?AgCl在25℃的溶度积是1.8×10-10。 106.计算0.015M NaF溶液中CaF2的溶解度。CaF2的K sp是3.9×10-11。 107.30mL的0.010M AgNO3溶液与20mL的0010M K2CrO4溶液混合达到平衡后,试计算混合液中Ag+、CrO42-、NO3-和K+的浓度?已知Ag2CrO4的K sp为1.1×10-12。 108.计算pH为3.00的缓冲溶液中AgCN的溶解度。AgCN的K sp是6.0×10-17,HCN 的K a为4.93×10-10 109.1L溶液中含有0.0100mol氮和0.00100molMg2+,为了防止形成Mg(OH)2沉淀,需要浓度为多少的NH4+(来自NH4Cl)?已知氨的离解常数为1.75×10-5,Mg(OH)2的溶度积为7.1×10-12。 110.在1L的0.003M HClO4溶液中含有的Mn2+和Cu2+均为2×10-4mol,并且该溶液被H2S饱和。试判断Mn2+和Cu2+是否会以硫化物形式沉淀?H2S的溶解度是0.10mol/L,并假设它不会受到溶液中存在的其他物质的影响。已知MnS的K sp为3×10-14,CuS的K sp为8×10-37,H2S的见和K2分别为1.0×10-7,1.2×10-13。 111.在上题中,形成CuS沉淀后,溶液中游离的Cu2+为多少? 112.如果通过降低[H+]到10-7使上题中的溶液显中性,试问MnS是否会沉淀? 113.在0.0040M Ag+溶液中[Cl-]为0.0010,试问为防止产生AgCl沉淀需要加入多少NH3?已知AgCl的K sp为1.8×10-10,Ag(NH3)2+的K b为6.0×10-8。 114.在0.0030M NH3溶液中AgSCN的溶解度是多少?已知AgSCN的K sp为1.l×10 -12,Ag(NH )2+的K d为6.0×10-8。 3 115.计算同时存在于溶液中的CaF2和SrF2的溶解度。这两个盐的K sp分别为3.9×10 -11和2.9×10-9。 116.计算同时存在于溶液中的AgSCN和AgBr的溶解度。这两个盐的K sp分别为1.1×10-12和5.0×10-13 117.计算纯水中MnS的溶解度?已知MnS的K sp为3×10-14,H2S的K1和K2分别为1.0×10-7和1.2×10-13 118.混合下列溶液:500mL的0.0100M AgNO3溶液,500mL的0.0100M NaCl和0.0100M NaBr的混合溶液。AgCl和AgBr的K sp分别为1.8×10-10,5.0×10-13。计算平衡溶液中的[Ag+]、[Cl-]和[Br-]。 119.浓度为0.080M的AgNO3和0.080M的HOCN等体积混合,求算溶液中游离的Ag+为多少?AgOCN的K sp为2.3×10-7,HCON的K a为3.5×10-4。 120.已知下列各化合物的溶解度,试计算这些化合物的溶度积?(1)BaSO4:1.05×10-5mol/L(2)TIBr:1.9×10-3mol/L,(3)Mg(OH)2:1.21×10-4mol/L,(4)Ag2C2O4: 1.15×10-4mol/L,(5)La(IO4)3:7.8×10-4mol/L。 121.已知下列各化合物的溶解度,试计算它们的溶度积?(1)CaC2O4:0.0055g/L; (2)BaCrO4:0.0037g/L;(3)CaF2:0.017g/L。 122.已知25℃时SrF2的溶度积是2.9×10-9。试求:(1)用mol/L和g/L表示25℃时SrF2的溶解度?(2)饱和SrF2溶液中的[Sr2+]和[F-]各是多少(用mol/L表示)? 123.在含有0.00010 M Ra2+的500rnL溶液中,为产生RaSO4沉淀必须使[SO42-]超过何值?K sp是4×10-11 124.某溶液中Mg2+的浓度是0.00lmol/L,当OH-的浓度为下列各值时,是否有Mg(OH)2沉淀?(1)10-5mol/L;(2)10-3mol/L。Mg(OH)2的K sp是7.1×10-12。 125.放射性示踪物可以方便地对小浓度物质的K sp进行测量。20.0mL、0.0100 M的AgNO溶液含有放射性银,其强度为每毫升每分钟29 610个信号,将其与100mL、0.0100M 的KIO3溶液混合,并准确稀释至400mL。在溶液达到平衡后,过滤除去其中的所有固体。在滤液中发现银的放射性强度变为每毫升每分钟47.4个信号。试计算AgIO3的K w? 126.在一种测定汽油硫含量的经典方法中,以产生硫酸钡沉淀作为其最终的化学反应。该方法要求待测溶液中的含硫量最多不能超过1ug,那么要想使这样的溶液产生沉淀,钡离子浓度必须超过何值?BaSO4的K sp为1.1×10-10 127.某溶液含有0.of00mol/L的Cd2+和0.0100mol/L的Mg2+。(1)在一种金属不沉淀的情况下,pH为何值可使另一种金属以氢氧化物形式达到最大沉淀量(指出是哪种金属氢氧化物沉淀)。(2)沉淀金属保留在溶液中的量是多少?(3)为了避免较易溶解的金属意外沉淀,化学家会在溶液的pH值比(1)的计算值小0.50个单位时停止碱的加入。此时不易溶解的金属保留在溶液中的量是多少?Mg(OH)2的K sp是7.1×10-12,Cd(OH)2的K sp是4.5×10-15。 128.当用氨沉淀金属氢氧化物时,由于按离子的形成会使溶液被缓冲。例如: Fe2++2NH3+2H2O→Fe(OH)2(s)+2NH4+ 将浓缩的0.0400mol NH3添加到1L0.0100 M的FeSO4溶液中,不考虑体积的变化。已知Fe(OH)2的K sp=2×10-15;NH3的K b=l.75×10-5。计算(1)最终的[Fe2+];(2)最终的pH值。 129.用Mg2+替代Fe2+来计算上题。你将发现因为Mg(OH)2的K sp为7.1×10-12而使问题变得比较复杂(提示:采用逐次逼近法能够容易地解出高次代数方程)。 130.在得到上题结果之后,一位化学家决定通过向0.0100M Mg2+溶液中添加0.0400mol/L的NaOH得到Mg(OH)2沉淀(此外,计算也变得非常容易!)。计算:(1)最终的[Mg2+];(2)最终的pH值;(3)如果该溶液中还含有0.0200Mca2+,是否会有Ca(OH)2沉淀?Ca(OH)2的K sp为6.5×10-6。 131.通过添加大量的氨可以很容易地使上题中的镁全部沉淀出来。当NH3的添加量不是0.0400mol而是0.400mol时,计算上上题的(1)和(2),同时回答上题的(3)。 132.当固体SrCO3与pH为8.60的缓冲溶液平衡后,该溶液的「Sr2+」=1.6×10-4。试问SrCO3的溶度积是多少?碳酸的K2是气5.61×10-11。 133.一密闭容器装有pH为8.60的溶液,计算25℃时CaCO3在该溶液中的溶解度? CaCO的K sp是7.55×10-9,碳酸的K2是5.61×10-11。 134.1L、0.40M的NH3能够溶解多少AgBr?已知AgBr的K sp是5.0×10-13,Ag(NH3)2 +2的K 是6.0×10-8。 d 135.将含0.0010 M Cd2+的中性盐溶液与含0.0072M OH-的强碱溶液等体积混合制得溶液人将0.0010M Cd2+与标准KI溶液等体积混合制得溶液见如果A和B溶液最终的[Cd2 +]相同,试问标准的KI溶液的浓度是多少?Cd(OH) 的K sp是4.5×10-15,由简单离子形 2 成CdI42+的K1是4×105。忽略其他非CdI42+配合物中所含的镉量。 136.用纯水溶解AgSO4和SrSO4,并充分摇匀。这两个盐的K sp值分别是1.5×10-和3.2×10-7。计算该饱和溶液的[Ag+]和[Sr2+]。 137.某溶液同时被MgF2和SrF2饱和(在水中溶解两固体直到过量为止),计算该溶液中的[F-]。两个盐的K sp值分别是6.6X10-9,2.9×10-9。 138.将0.0200 M AgNO3和0.0200 M HCN等体积混合,计算溶液平衡时的[Ag+]。AgCN的K sp是6.0×10-17,HCN的凡是4.93×10-10。 139.将0.0100M Sr(NO3)2和0.0100 M NaHSO4等体积混合,计算溶液平衡时的[Sr2 +]和[H+]。SrSO 的K sp是3.2×10-7,HSO4-的K a(与H2SO4的K2相同)是1.2×10-2。 4 提示:需要考虑为平衡溶液中SO42-的电荷所需的H+量。 140.过量的固体Ag2C2O4与(1)0.00100 M HNO3,(2)0.00030 M HNO3混合摇匀。混合溶液平衡时[Ag+]分别是多少?Ag2C2O4的K sp是6×10-12,H2C2O4的K2是6.4×10-5,由于草酸的K1太大,游离草酸的浓度在本题中可以被忽略。 141.向1L水中加入多少Na2S2O3可使0.00050mol的Cd(OH)2刚好溶解?Cd(OH)2的K sp是4.5×10-15,S2O42-与Cd2+形成配合物的K1和K2分别为8.3×103和2.5×102。提示:作为解题的一部分,确定是否存在CdS2O3或Cd(S2O3)22-至关重要。 142.使用[Ag+]的量电法(下章讨论)可以进行AgNO3的沉淀滴定。可以用标准的0.100M AgNO3溶液去滴定含有0.0010M NaCl和0.0010M Nal的混合溶液。计算下面各 点的[Ag+]?(1)第一滴定终点的一半,(2)第一滴定终点,(3)第二滴定终点的一半, (4)第二滴定终点,(5)过量的滴定液与NaCl初始浓度相当时。AgCl的K sp是1.8×10 -10,AgI的K 是8.5×10-17。简单起见,忽略滴定液造成的体积变化。 sp 143.不发生沉淀的前提下,饱和H2S溶液中[Ag+]的最大可能值是多少?Ag2S的溶度积是6.7×10-50。 144.将足量的HCl加入到饱和H2S溶液中使[H+]达到2×10-4,试确定此时的[S2 -]? 145.如果在H2S饱和溶液中含有0.01mol/L的Fe2+和(1)0.2mol/L的H+,(2)0.00lmol/L 的H+,溶液中是否会有FeS沉淀?FeS的K sp为8×10-19。 146.假设1L、0.020M的HCl溶液中含0.0010mol Cd2+和0.0010mol F62+,并且该溶液被H2S饱和。CdS的K sp为1.4×10-29,FeS的K sp为8×10-19。(1)确定哪些离子会以硫化物形式沉淀?(2)反应平衡时,溶液中的Cd2+是多少? 147.为了确定TI2S的溶度积,光测定出它在不含CO2的纯水中的溶解度为3.6×10-6mol/L。试问该化合物的K 值为多少?假设溶解的硫化物全部以HS-形式存在,进一步 sp 的水解产物H2S可被忽略。 148.计算纳水中FeS的溶解度,K sp=8×10-19。提示:第二步水解产生的H2S不能被忽略。 149.已知CaSO4在水中存在下列平衡: ①CaSO 4(s)CaSO4(aq)K1=5×10-3 ②CaSO 4(aq)Ca2+(aq)+SO42-(aq)K2=5×10-3 计算CaSO4在水中的溶解度(以mol/L表示)。 150.有机酸HA和HB与一价铜离子生成盐CuA和CuB均微溶于水,在一定pH的缓冲溶液中使之饱和,如果两种盐的溶度积是K sp(CuA)和K sp(CuB),酸电离常数分别是K a(HA)和K a(HB),问溶液中Cu+的浓度是多少? 151.0.04mol/L H3A溶液与0.040mol/L NaH2A溶液等体积混合,取100mL此混合液与100mL 0.002mol/L AgNO3溶液混合后会有什么现象发生?(H3A的pKa1=4.0,pKa2= 8.0,pKa3=12.0,Ag2HA的K sp=10-11,Ag3A的K sp=10-22) 152.将Cl-慢慢加入到0.20mol/L的Pb2+溶液中(K spPbCl2=1.17×10-5),请回答: (1)当c(Cl-)=5×10-3mol/L时,是否有沉淀生成? (2)Cl-浓度多大时开始生成沉淀? (3)当[Cl-]=6.0×10-2mol/L时,残留的Pb2+的百分数是多少? 153.已知:Ag 3PO4(s)3Ag++PO43-K sp=2.8×10-18 H3PO4电离常数:Ka1,Ka2,Ka3为7.14×I0-3,6.25×10-8,4.35×10-13。 (1)试计算pH=6.00的磷酸银饱和溶液里的溶解度S(mol/L)。 (2)以pH为横坐标,以S或lgS为纵坐标作S-pH图或lgS-pH图。 154.CaF2的溶解度;酸度的影响 CaF2微溶于水(溶度积K sp=2.5×10-11),氢氟酸的pK1=3.2。 (1)计算CaF2在水中的溶解度; (2)导出CaF2饱和溶液的溶解度与pH的关系式。 (3)计算pH=3.2和pH=1时,CaF2的溶解度,得到什么结论。 155.某学生在25℃下用纯水制备了一份氢氧化镁饱和溶液,测得溶液的pH为10.5。 (1)用上述测定数据计算氢氧化镁的溶解度(用mol/L和g/100mL两种单位表示) (2)计算氢氧化镁的溶度积。 (3)计算25℃下在0.010mol/L NaOH中氢氧化镁的溶解度。 (4)25℃下将10g Mg(OH)2和100mL 0.100mol/L HCl的混合物用磁子长时间搅拌,计算该体系达平衡时液相的pH。 156.本题内容为水化Cu2+离子的酸度及其氢氧化物的沉淀条件为 1.00×10-2mol/L 的Cu(NO3)2溶液。 (1)此溶液的pH为4.65: ①请写出水化Cu2+离子的共轭碱形成的反应式; ②请计算此酸-碱对的pK a; (2)Cu(OH)2的溶度积K sp=1×10-20 问:在pH为多少时,Cu(OH)2将析出沉淀? 请用计算来指出此水化Cu2+离子的共轭碱的存在量是微不足道的,以此来证实你上述的计算。 157.重铬酸钾是最广泛应用的沉淀剂之一。在Cr(Ⅵ)的水溶液中有如下平衡: HcrO4-+H2O=CrO42-+H3O+pK1=6.50 2HCrO4-=Cr2O72-+H2O pK2=1.36 所有其它涉及铬的平衡可以忽略,所有活度系数设为1。 (1)水的离子积为K w=1.0×10-14,估算下列两式的平衡常数。 ①CrO42-+H2O=HCrO4-+OH-②Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O (2)BaCrO4的溶度积为1.2×10-10,而重铬酸钡极易溶于水。向中等浓度的重铬酸钾溶液中添加下列试剂时,(1)②的平衡态将向哪个方向移动? ①KOH ②HCl ③BaCl2④H2O(需要考虑以上所有平衡) (3)醋酸的解离常数K a为1.8×10-5,计算下列溶液的pH值。 ①0.010mol/L K2CrO4;②0.010mol/L K2Cr2O7; ③0.010mol/L K2Cr2O7+0.10mol/L CH3COOH (4)计算0.010mol/L K2Cr2O7+0.10mol/L CH3COOH溶液中下列离子的平衡浓度。 ①CrO42-;②Cr2O72- 158.已知293K时氢氧化钙的溶解度为0.165g/100g水及在0.9282巴的二氧化碳压力下碳酸钙的溶解度为0.109g/100g水。 请用计算说明,当持续把二氧化碳(压强为0.982巴,下同)通入饱和石灰水,开始生成的白色沉淀会否完全“消失”? 在多次实验中出现了下列现象,请解释。 (1)把由碳酸钙和盐酸(6mol/L)作用生成的二氧化碳直接通入饱和石灰水溶液,所观察到的现象是:开始通二氧化碳时生成的沉淀到最后完全“消失”。 若使生成的二氧化碳经水洗后再通入饱和石灰水溶液,则开始生成的白色沉淀到最后就不能完全“消失”,为什么? (2)把饱和石灰水置于一敞口容器中,过了一段时间后溶液表面有一层硬壳。把硬壳下部的溶液倒入另一容器中,再通入经水洗过为二氧化碳,最后能得清液,请解释。 若把硬壳取出后,全部放回到原石灰水溶液中,再持续通入经水洗过的二氧化碳,最后能得清液吗? (2)用适量水稀释饱和石灰水溶液后,再持续通入经水洗过的二氧化碳,结果是因稀释程度不同,有时到最后能得清液,有时得不到清液。请估算用水把饱和石灰水稀释多少倍时,谁能得到清液?(设反应过程中温度保持恒定,即293K) 159.用适当的公式,通过计算,解释下列事实(要求:必须用数据证明你的每个结论是合理的。假定(a)所谓溶解一词,是指298K时在1L溶液中溶解0.1mol硫化物;(b) Cu2+(aq)不与Cl-形成稳定的配合物)。 (1)Tl2S可溶解在浓度为1mol/L的无络合性、无氧化性的一元强酸中。 (2)CuS不溶于1mol/L盐酸。 有关常数: 标准氧化还原电势:E0S/S2-=-0.48V,E0NO3-/NO(aq)=0.96V 酸的离解常数:pKα(H2S)=7,pKα(HS-)=13。 溶解积:K sp(Tl2S)=10-20,K sp(CuS)=10-35 NO:298K时在水中的溶解度;2.53×10-2mol/L R=8.314J/mol·K,F=96487C/mol 160.醋酸银的K sp测定: AgAc(s)Ag+(aq)+Ac-(aq)K sp(AgAc)=[Ag+][Ac-] (AgAc在水中的溶解度与其它微溶物相比,是较大的) 实验步骤: (1)0.200mol/L AgNO3标准溶液的配制 准确称取AgNO3固体1.699g±1mm,置于100mL烧杯中,加适量水溶解,移入50mL 容量瓶中,稀释至刻度,摇匀,备用。 (2)NH4SCN溶液浓度的标定 准确移取5.00mL 0.200mol/L AgNO3标准溶液于100mL锥形瓶中,加入7.5mL 1.6mol/L HNO3溶液,10滴铁铵矾饱和溶液,然后用NH4SCN溶液滴至浅红色(浅砖红色)不再消失为止,记下读数,计算NH4SCN溶液的浓度。 (3)测定K sp。 取两只干净的干试管(称甲、乙),甲乙试管中都准确加入0.200mol/L AsNO3溶液和0.200mol/L NaAc溶液各5.00mL,各自用于玻璃棒搅拌,并摩擦试管内壁,待沉淀析出后,继续搅拌2min~3min,静置5min,然后各自用塞棉花茶的干漏斗过滤(注意,加液要慢,以防棉条冲下),滤液搜集于50mL~100mL于烧杯中,滤渣放入专用回收缸中。 各移取5.00mL滤液分别置于2只100mL锥形瓶中,加入5mL 1.6mol/L HNO3,8滴铁铵矾饱和溶液,用已知浓度的NH4SCN溶液滴至浅红色(或浅砖红色),记下读数,计算[Ag+]、[Ac-]及K sp(AgAc)。 参考答案(83) 1 B 2 碳酸钙在水溶液中存在着溶解平衡,碳酸存在着电离平衡:CaCO 3(s )CaCO 3(aq ); H 2CO 3H ++HCO 3-。而碳酸钙溶解的部分大水中发生电离,生成钙离子和碳酸根 离子:CaCO 3=Ca 2++CO 32-,生成的CO 32-与碳酸电离的氢离子结合生成碳酸氢根离 子,从而使碳酸钙的溶解平衡向正方向移动而溶解。 3 饱和 10-7 10-12 4 (1)7.92×10-8 因Fe 2++2H 2O Fe(OH)2+2H +,S 2-+H 2O HS -+OH -,HS -+H 2O H 2S +OH - 使FeS (s )Fe 2++S 2- 正向移动 (2)1.11×10-3mol/L 5 (1)Al(OH)3Al 3++3OH -,Al(OH)3H ++AlO 2-+H 2O (2)AlO 2- (3) 最小 44333103--? 4.87 6 (2)2.02×10-10mol/L (3)用100mL 纯水洗,BaSO 4损失的质量=2.33×10-4g ;用 100mL0.01mol/L 的H 2SO 4洗,BaSO 4损失的质量=2.33×10-7g 7 B 、D 8 C 9 D 10 不会生成CaCO 3沉淀 Q sp =2.9×10-9 11 1滴AgNO 3(1mol/L )滴入10mL 浓NaCl 溶液中,生成的AgCl 为:4×10-5mol 。 此 值相当于4×10-3mol/L (NaCl ),它小于6.7×10-3mol/L ,故无沉淀生成。离子方程式 为:Ag ++2Cl -=AgCl 2- 显然,将1滴NaCI 滴入AgNO 3溶液中会有沉淀生成,离 子方程式为:Ag ++Cl -=AgCl ↓(白色) 12 (1)AgCl 饱和所需Ag +浓度[Ag + ]1=310 101108.1--??=1.8×10-7mol/L ;Ag 2CrO 4饱和所需Ag +浓度[Ag + ]2=001 .0109.112 -?=4.36×10-5mol/L ;[Ag +]1<[Ag +]2,Cl -先沉淀。(2)Ag 2CrO 4开始沉淀时[Cl -]=510 1036.4108.1--??=4.13×10-6<10-5,所以能有效地分离。 13 (1)变红、变红 (2)①HCO 3-水解呈碱性 ②有白色沉淀和无色气体产生;Mg 2++2HCO 3-MgCO 3↓+CO 2↑H 2O ;酚酞变红 且有无色气体产生;MgCO 3+H 2O Mg(OH)2↓+CO 2↑ 14 (1)[Mg 2+]+[MgF +]=1.29×1010-3mol/L ① ∵F -+H 2O HF +OH - K =2.83×10-11 ∴[HF]很小,∴[F -]≈2s -[MgF + ],∴63])[21029.1]([][32=-??+-++MgF Mg MgF ② 联立①、②得: [MgF +]=1.73×10-4mol/L ≈1.7×10-4mol/L ,[Mg 2+]=1.12×10-3mol/L ;[F -]=2.41×10-3mol/L ,[HF]=2.61×10-7mol/L 。(未考虑水的离解)∴Ksp =[Mg 2+][F -]2=6.51×10-9 (2)电解质在水中的电离并不是完全的,无论是强电解质,还是弱电解质,主要原因是电解质电离出的阴阳离子能相互牵制,即牵涉到有关离子强度的问题,由此引出活度的概念。 15 HCrO 4-H ++CrO 42- Ka 2(H 2CrO 4)=3.2×10-7 c(H+)c(CrO42-)/c(HCrO4-)=3.2×10-7 c(H+)=10-7c(CrO42-)+c(HCrO4-)=5.0×10-7 c(CrO42-)=3.81×10-7 BaCrO 4(s)Ba2++CrO42-Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10 c(Ba2+)c(CrO42-)=1.2×10-10 c(Ba2+)=3.15×10-4 所以在中性溶液中应控制Ba2+不小于3.15×10-4mol·L-1。 16 3.68K1用NaHCO3作沉淀剂更好。 19 (1)7.89×10-4g (2)11 (3)203mL 20 (1)10-7 (2)[H+]=9×10-3mol/L pH=2.0 (3)由于银离子已沉淀完全(<10-5mol/L=,再加入稀盐酸不会出现沉淀。 21 4K sp,沉淀生成;[A]a·[B]bK sp(PZ3) 42 (1)溶解度=0.11mg/cm3(2)[Sr2+]=9.0×10-4mol/L [F-]=1.8×10-3mol/L 43 (1)Pb(IO3)2的溶解度为4.0×10-5mol/L (2)Pb(IO3)2的溶解度为0.022g/L 44 可见[CI-]必须大于2×10-8mol/L时才能产生AgCI沉淀。这与前面的不一样,前 面的两种生成沉淀的离子是分别加入溶液中的。而本题是另外一种情况,也即在溶液中Ag+的浓度已定的情况下加人可溶性氯化物使其生成沉淀。 45 溶解度=5.0×10-10 46 K sp=3×10-14 47 1mg 48 (1)0.35g (2)0.32mg (3)0.15g 49 会有沉淀产生。 50 必会有沉淀产生。 51 pH=9.04 52 [Ag+]=2.5×10-10mol/L 53 12mg 54 pH=9.04 55 [OH-]=2.8×10-4mol/L 56 [Hg22+]=3.1×10-10mol/L [I-]=6.2×10-10mol/L 57 [SO42-]=2×10-7mol/L 58 (1)[OH-]、于[OH-]饱和。,则没有沉淀产生。 (2)[OH-]大于[OH-]饱和,则有沉淀产生。 59 必会有沉淀产生。 60 SrF2的溶解度=9×10-4CaF2的溶解度=1×10-5 61 AgSCN的溶解度=9×10-7mol/L AgBr的溶解度=4.0×10-7mol/L 62 [Ag+]=3.1×10-2mol/L [Sr2+]=1.8×10-5mol/L 63 [Ag+]=3.1×10-4mol/L 64 [F-]=2.7×10-3mol/L 65 [Ag+]=2.0×10-8mol/L [Cl-]=0.0050mol/L [Br-]=2.5×10-5mol/L 66 从(1)到(2)都有:H 2O H3O++OH-,另外从(3)到(5)有 (3)HC 2H3O2+H2O H3O++C2H3O2- (4)CuS→Cu2++S2-S2-+H2O→HS-+OH-HS-+H2O→H2S+OH- (5)NH 3+H2O NH4++OH-Mg(OH)2→Mg2++OH- 67 [Ag+]=6×10-15mol/L 68 [H3O+]=0.4mol/L 69 [Ni2+]=0.5mol/L 70 硫离子溶于水中后并不都以少的形式存在,其大部分发生如下水解 S2-+H 2O HS-+OH- 71 溶解度=7×10-8 72 [Cu2+]=2×10-15mol/L 73 K sp=6.3×10-21 74 K sp=1.2×10-11 75 会生成FeS沉淀 76 K sp=1.4×10-2 77 [Ag+]=4×10-18mol/L 78 [Ag+]=5.9×10-5mol/L 79 K sp=8.9×10-10 80 溶解度=7.4×10-7 81 [NH4+]=1.6×10-3mol/L 82 溶解度=1.9×10-5 83 (1)可见镉离子的浓度下降了,这就证明其必然生成了沉淀。假设铁离子不生成沉淀, 则其在溶液中的最大浓度值为[Fe2+]=1.8mol/L 因为Fe2+的实际浓度远小于这一值,说明没有FeS沉淀生成。(2)[Cd2+]=4×10-8mol/L 84 (1)因为2.2×10-21小于MnS的溶度积(2.5X10-10),则不会有MnS沉淀生成。由 于HCIO4电离出的大量H+抑制H2S的电离,从而使[S2-]很低,达不到生成MnS 沉淀时所需要的值。但2.2×10-21大于CuS的溶度积(8.5×10-6),则有CuS沉淀生成。当有CuS沉淀生成时,会有少量额外的H+产生,但其不足以造成影响。 (2)没有被沉淀的Cu2+所占的百分率为4×10-13% (3)如果没有沉淀生成,则[Mn2+][S2-]=2×10-8。但是2×10-8大于MnS的溶度积 (2.5×10-10),故会有MnS沉淀生成。把氢离子的浓度降到10-9测会促进H2S的水 解,从而产生足量的S2-以生成MnS沉淀。 85 [H3O+]=0.30mol/L 剩余[Cu2+]=8×10-15mol/L 86 没有MnS沉淀生成。 87 (1)[Cu2+]=8×10-16mol/L (2)[Cu2+]=8×10-16mol/L 88 [Ag+]=5.0×10-3mol/L 89 溶解度=6.3×10-3 90 [Sr2+]=6.5×10-4mol/L [H+]=0.0048mol/L 91 7.6×10-4mol/L 92 [H3O+]=0.31mol/L 93 [Cu2+]=3.4×10-15mol/L 94 [H3O+]=0.09mol/L [Cd2+]=7×10-7mol/L 95 (1)[Ag+]=6×10-4mol/L (2)[Ag+]=4×10-4mol/L 96 [H3O+]=1×106mol/L 因为氢离子的浓度不可能达到这么高,所以光靠加人强酸不能 使CuS溶解。如果要使CuS溶解,则必须用别的方法使溶液中S-的浓度降低,例如可加入HNO3使S2-被氧化成S从而使CuS溶解 97 溶解度=7.2×10-7 98 溶解度=7.8×10-4mol/L 99 [Cu2+]=8×10-15mol/L [Fe2+]=0.15mol/L 100 在中性或碱性溶液中除了可溶性的硫化物外,其他阳离子都会生成沉淀。所以在酸性条件下进行是为了防止第Ⅲ族元素的阳离子发生沉淀。 101 MSO 4(s)+H+M2++HSO4(M:Ca或Ba)K=K sp,MSO4/K HSO4-。 由于CaSO4的K sp比BaSO4的K sp大得多,放同温下,MSO4在HCl中的溶解平衡常数, CaSO4的要比BaSO4的大,放前者能明显溶解而后者不能。 102 K sp=1.6×10-8 103 K sp=1.1×10-12 104 (1)4.0×10-5(2)0.022g/L 105 [Cl-]必须超过5×10-8 106 1.7×10-7mol/L 107 [Ag+]=3.3×10-5M [CrO42-]=0.0010M [K+]=0.0080M [NO3-]=0.0060M 108 1.1×10-5 109 [NH4+]=2.1×10-3 110 因为溶液被H2S饱和,所以[H2S]=0.10;由于与HClO4相比,H2S提供的H+可以被忽略,所以[H+]=0.003。通过复合离解常数计算[S2-]: [H+][S2-]/[H2S]=K1K2=1.2×10-20 [S2-]=(1.2×10-20)[H2S]/[H+]=1.3×10-16 假设无沉淀形成的情况下计算高于积Q,并与K sp比较。 MnS:Q=[Mn2+][S2-]=2.6×10-20<3×10-14=K sp CuS:Q=[Cu2+][S2-]=2.6×10-20>8×10-37=K sp 因此,MnS仍在溶液中而CuS生成沉淀。这个例子告诉我们如何通过添加试剂控制溶液的酸度而将两种金属高于分开。 实际上,当CuS沉淀时H2S又会离解出一些H+,同时S2-的平衡浓度将被降低,但这并不足以改变上面的结论。在下面的问题中将对这种情况作更为详细的说明。 111 绝大多数的Cu2+少生成了CuS沉淀,同时H2S会使溶液中的H+增加2×2×10-4mol/L,从而使总的[H+]达到0.0034M。如果考虑这种变化,作精确计算如下: [S2-]=1.0×10-16[Cu2+]=8×10-21 所以,在溶液中残存的游离Cu2+为8×10-21,占溶液中Cu2+总量的百分率为 100×8×10-21/2×10-4=4×10-15% 112 [S2-]=1.0×10-16[Cu2+]=8×10-21 因为2.4×10-11远远大于MnS的K sp(3×10-14),所以MnS将沉淀。 降低[H+]到10-7会促使H2S离解程度增大,S2-增加必然使MnS的离子积Q增大,最后超过溶度积K w。 113 就像酸可以降低溶液中负离子的浓度一样,配合物试剂在某些情况下也可以降低正离子的浓度。在本题中,NH3的加入将大部分银转变成配合物离子Ag(NH3)2+。通过溶度积可以计算出不形成沉淀时游离的(未发生配合的)[Ag+]浓度上限。 [Ag+][Cl-]=1.8×10-10或[Ag+]=1.8×10-7 为使[Ag+]低于1.8×10-7,必须添加足够的NH3。在这个限度上,Ag(NH3)2+的浓度为0.0040-(1.8×10-7),实际上就是0.0040。 [Ag+][NH3]/[Ag(NH3)2+]=K d或[NH3]2=6.7×10-3x [NH3]=0.036。溶液中游离NH3的量加上形成0.0040mol/L配合物离子Ag(NH3)2因此, +I所用的NH 的量即为所需添加NH3的总量。该数值为每升溶液添加0.036+2(0.004) 3 =0.044mol NH3。 114 我们可以假设所有被溶解的银都是以配合物Ag(NH3)2+形式存在。那么,如果AgSCN 的溶解度是xmol/L,可得出x=[SCN-]=[Ag(NH3)2+]。通过K d可以求算出未形成配合物的Ag+的浓度,为了简化计算可以假设[NH3]始终没有变化。 [Ag+][NH3]2/[Ag(NH3)2+]=K d [Ag+]=6.7×10-3x 这个结果验证了第一个假设是正确的:溶液中未形成配合物的银与形成配合物的银的比率为6.7×10-3。通过合并两个平衡式可以给出整个溶解过程的总K值: AgSCN(s)Ag++SCN-K sp 减去Ag(NH 3)2+Ag++2NH3K d AgSCN(s)+2NH 3Ag(NH3)2++SCN-K=K sp/K d=1.8×10-5 K=1.8×10-5=x2/(0.0030)2x=1.3×10-5 这个答案验证了第二个假设是正确的。如果每升溶液中有1.3×10-5mol的配合物,被用作形成配合物的NH3的量为2(l.3×10-5)=2.6×10-5mol/L。溶液中游离NH3的浓度实际上相对于初值没有变化,仍为0.0030mol/L。 115 因为都有F-,所以CaF2和SrF2的溶解度是相互影响的。由于SrF2的K sp远大于CaF2,所以我们先假设他和溶液中绝大多数的F-来自干SrF2,在不存在CaF2的情况下来计算出SrF2的溶解度。 设SrF2的溶解度为xmol/L,x=[Sr2+],2x=[F-],得 4x2=K sp=2.9×10-9或x=9×10-4 CaF2的溶解势必改变SrF2溶液中F-的浓度。 [Ca2+]=K sp/[F-]2=1.2×10-5 也就是说CaF2的溶解度为1.2×10-5mol/L。 假设的检验;来自于CaF2的F-是Ca2+的二倍,也就是2.4×10-5mol/L。这相对于SrF2提供的F-(2×9×10-4=1.8×10-3mol/L)小得多。 一个更为普通的不需要假设的计算方法如下:设x=[Ca2+];x[F-]2=3.9×10-11;[Sr2 +][F-]2=2.9×10-9 相除[Sr2+][F-]2/x[F-]2=74.4 [Sr2+]=74.4x [F-]=151x 因此对CaF2的K sp进行替换,得(x)(151x)2=3.9×10-11 x=1.2×10-5(CaF2的溶解度) 74.4x=8.9×10-4(SrF2的溶解度) 116 此题的溶解度计算与上题的第二种算法基本相同。设x=[Br-];然后将两盐的K sp相除,得[Ag+][SCN-]/[Ag+][Br-]=[SCN-]/x [SCN-]=2.2x 用上面的值来表示AgBr的K sp, [Ag+][Br-]=(3.2x)(x)=5.0×10-13 3.2x2=5.0×10-13 x=4.0×10-7(AgBr的溶解度) 2.2x=8.8×10-7(AgSCN的溶解度) 117 本题解法与处理铬酸盐、草酸盐、氯化物、硫酸盐、碘酸盐的方法有所不同。主要区别是由硫离子的强水解造成的。S2-+H 2O HS-+OH-K b=K w/K2=0.083 如果MnS的溶解度为x mol/L,我们不能简单地说[S2-]就等于x。实际上x=[S2-] +[HS-]。为了简便计算,我们首先假设第一步水解进行完全,而第二步水解只进行了非常小的一部分。换句话说x=[Mn2+]=[HS-]=[OH-]。 [S2-]=[HS-][OH-]/K b=x2/0.083 对于平衡反应来说:[Mn2+][S2-]=x(x)2/0.083=K sp=3×10-14或x=1.4×10-5假设的检验:1.[S2-]=x2/0.083=2.4×10-9[S2-]与[HS-]相比的确可以被忽略 2.[H2S]=[H+][HS-]/K1=10-7 [HS]与[HS-]相比也非常小。 上面的近似算法不适用于像CuS一类的硫化物,因为与MnS相比它们的溶解度太小了。首先水的电离对确定[OH-]的值有非常重要的意义。其次,产生[H2S]的第二 步水解相对于第一步不能被忽略。即便是MnS 也会由于Mn 2+与OH - 配合增加其计算难度。因此考虑到硫化物溶解的多重平衡,这一类问题将非常难解。 如果不考虑水解,本题答案应该被简化为1.7×10- 7,这就将溶解度低估了80倍(1.4 ×10-5/1.7×10- 7≈80)!因此水解极大地增加了硫化物的溶解度。 118 [Ag +]=3.6×10-8 [Cl -]=0.0050 [Br -]=1.4×10- 5 119 [Ag +]=4.8×10- 3 120 (1)1.1×10-10;(2)3.6×10-6;(3)7.1×10-12;(4)6.1×10-2;(5)1.0×10- 11 121 (1)1.8×10-9;(2)2.1×10-10;(3)4.1×10- 11 122 (1)9×10-4mol/L ,0.11mg/L ;(2)[Sr 2+]=9×10-4,[F -]=1.8×10- 3 123 2×10- 7 124 (1)无;(2)有 125 3.2×10-8 126 [Ba 2+]至少是1.4×10- 3M 127 (1)9.43,Cd (OH )2沉淀;(2)6.3×10-4;(3)6.2×10- 3 128 (1)6×10- 6;(2)9.24 129 (1)[Mg 2+ ]=0.0041;(2)pH =9.62 130 (1)1.8×10-8 ;(2)12.30;(3)会沉淀 131 (1)[Mg 2+ ]=6.4×10-5;(2)pH =10.52;(3)没有沉淀,因为离子积<K sp (CuS ),所以 CuS 不溶于1mol/L 盐酸中。 160 (1)所用仪器使用前应洗涤干净。滴定管在装液前和移液管(或吸量管)在移取溶 液前,要用该溶液润洗2~3次。 (2)NH 4SCN 和AgNO 3反应生成AgSCN 白色凝乳状沉淀。 (3)步骤3中,所取5.00mL 滤液中Ag +物质的量和滴定消耗的NH 4SCN 物质的量相 等,且[Ag +]=[Ac -]。