无机及分析化学(第二版)各章要求及例题讲析5-9章
第五章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定法 一、本章要求掌握的基本概念
1、溶度积;2、同离子效应;3、盐效应;4、分步沉淀;5、沉淀的转化;6、银量法;7、吸附指示剂
二、本章要求理解和掌握的基本理论原理
掌握沉淀滴定法(莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法)基本原理及其应用 三、例题与习题
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: K?sp(AgBr) = c(Ag+)?c(Br?) K?sp(Ag2S) = c2(Ag+)?c(S2?)
K?sp[Ca3(PO4)2] = c3(Ca2+)?c2(PO43?) 2++3?
K?sp(MgNH4AsO4) = c(Mg)?c(NH4)?c(AsO4)
2.求CaC2O4在纯水中及在0.010mol?L?1的(NH4)2C2O4溶液中的溶解度。 解:在纯水中
s = {K?sp(CaC2O4)}1/2 = (4?10?9)1/2 = 6?10?5 mol?L?1 ?1?1
在0.010mol?L的(NH4)2C2O4溶液中,设溶解度为x mol?L, 2+2?
则 c(Ca) = x; c(C2O4) = x +0.010 ≈ 0.010 x?0.010 = 4?10?9
所以 s = x = 4?10?7 mol?L?1
3. 假定Mg(OH)2在饱和溶液中完全电离,计算: (1) Mg(OH)2在水中的溶解度;
?
(2) Mg(OH)2饱和溶液中OH的浓度; (3) Mg(OH)2饱和溶液中Mg2+的浓度; ?1
(4) Mg(OH)2在0.010mol?LNaOH溶液中的溶解度; (5) Mg(OH)2在
0.010mol?L?1MgCl2溶液中的溶解度。 解: (1)设Mg(OH)2在水中的溶解度为x K?sp(Mg(OH)2) = c(Mg2+)?c2(OH?) = x? (2x)2 = 4x3 所以 x ={ K?sp(Mg(OH)2)/4}1/3
= (1.8?10?11/4)1/3 = 1.7?10?4(mol?L?1)
(2) c(OH?) = 2?1.7?10?4 mol?L?1 = 3.4?10?4 mol?L?1 (3) c(Mg2+) = 1.7?10?4 mol?L?1
(4)设Mg(OH)2在0.010mol?L?1NaOH溶液中的溶解度为x c(Mg2+) = x c(OH?) = 2x +0.010 ≈ 0.010 x?(0.010)2 = 1.8?10?11 所以 s = x = 1.8?10?7 mol?L?1
(5)设Mg(OH)2在0.010mol?L?1MgCl2溶液中的溶解度为x c(Mg2+) = x +0.010≈ 0.010, c(OH?) = 2x 2?11
0.010 ?(2x)= 1.8?10 ?5?1 所以 s = x = 2.1?10 mol?L ?1
4.已知AgCl的溶解度是0.00018g?(100gH2O)(20℃),求其溶度积。 解: c(AgCl) ≈ b(AgCl) = 0.00018?10/143.32 = 1.3?10?5 (mol?L?1) ?5?5?10
K?sp(AgCl) =1.3?10 ?1.3?10 = 1.7?10
5.已知Zn(OH)2的溶度积为1.2?10?17 (25℃),求溶解度。 解:设溶解度为x
3
K?sp{ Zn(OH)2} = 4x
所以 s = x = (1.2?10?17/4)1/3 =1.4?10?6(mol?L?1)
6. 10mL 0.10mol?L?1MgCl2和l 0mL0.010mol?L?1氨水混合时,是否有Mg(OH)2沉淀产生? 解: K?sp(Mg(OH)2)=1.8?10?11 c(Mg2+) = 0.050 mol?L?1 c(NH3) = 0.0050 mol?L?1
c(OH?) = (cb?K?b)1/2 = (0.0050?1.74?10?5)1/2 = 2.9?10?4(mol?L?1) Qi = c(Mg2+)?c2(OH?) = 0.050 ?(2.9?10?4 )2 =4.4?10?9 > K?sp=1.8?10?11 所以,生成沉淀。 ?1?1
7.在20mL0.50mol?LMgCl2溶液中加入等体积的0.10mol.L的NH3.H2O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NH4Cl固体(设加入NH4Cl固体后,溶液的体积不变)。
解: c(Mg2+) =0.50mol?L?1/2 = 0.25 mol?L?1 c(NH3) = 0.10mol.L?1/2 = 0.050 mol?L?1
?1/2?51/2?4?1
c(OH) = (cb?K?b) = (0.050?1.74?10) = 9.3?10(mol?L)
Qi = c(Mg2+)?c2(OH?) = 0.25?(9.3?10?4 )2 =2.2?10?7 > K?sp=1.8?10?11 所以,生成沉淀。 为不生成沉淀,则
c(OH?)≤[K?sp/ c(Mg2+)]1/2 = [1.8?10?11/0.25]1/2 = 8.5?10?6(mol?L?1) 根据 K?b = c(NH4+?)?c(OH?)/ c(NH3?H2O) 则 c(NH4+)= K?b? c(NH3?H2O)/ c(OH?) ?5?6
=1.74?10?0.050/8.49?10 = 0.10(mol?L?1) ?1?3?1
m(NH4Cl) = 0.10 mol?L?40?10L?53.5g? mol = 0.21g 2+
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