题目

第七章沉淀溶解平衡及沉淀分析7-1.解释下列各组名词的异同点。(1)溶解度和溶度积(2)离子积和溶度积(3)同离子效应和盐效应7-2.试用溶度积规则解释下列现象:(1)CaC2O4可溶于盐酸溶液中,但不溶于醋酸溶液中,而CaCO3既可溶于盐酸溶液中,又可溶于醋酸溶液中。(2)往Mg2+的溶液中滴加NH3·H2O,产生白色沉淀,再滴加NH4Cl溶液,白色沉淀消失;(3)CuS沉淀不溶于盐酸但可溶于热的HNO3溶液中。7-3.往含汞废水中投放FeS固体,利用如下沉淀转化反应:FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)降低废水中Hg2+的含量,达到排放标准(地表水Ⅰ类水质含汞标准为5×10-5mg·L-1),试讨论上述反应的可能性。解:Hg2++FeS(s)=HgS(s)+Fe2+Kθ=[Fe2+]/[Hg2+]=Ksp(FeS)/Ksp(HgS)=6.3×10-18/1.6×10-52=3.9×1034由于Kθ(HgS)远远小于Kθ(FeS),使得FeS离解出的微量S2-与溶液中的Hg2+结合生成HgS沉淀,破坏了FeS的解离平衡,促使FeS继续解离,直至Hg2+浓度降至很低,达到符合国家规定(2.5×10-5mol·L-1)的排放标准。所以该反应完全可行。7-4.根据Ksp?数据计算Mg(OH)2在纯水和0.01mol·L-1MgCl2溶液中的溶解度。解:在纯水中:=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-1在0.01mol·L-1MgCl2溶液中:=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-17-5.在10mL0.08mol·L-1FeCl3溶液中,加入30mL含有0.1mol·L-1NH3和1.0mol·L-1NH4Cl的混和溶液,能否产生Fe(OH)3沉淀?解:c(Fe3+)=(0.08×10)/40=0.02mol·L-1c(NH3)=(0.1×30)/40=0.075mol·L-1c(NH4+)=(1×30)/40=0.75mol·L-1c(OH-)=(1.8×10-5×0.075)/0.75=1.8×10-6mol·L-1Q=0.02×(1.8×10-6)3=1.2×10-19>2.79×10-39,能产生Fe(OH)3沉淀7-6.100mL0.002mol·L-1BaCl2溶液与50mL0.1mol·L-1Na2SO4的溶液混合后,有无BaSO4沉淀生成?若有沉淀生成,Ba2+是否已定性沉淀完全?解:c(Ba2+)=(0.002×100)/150=1.33×10-3mol·L-1c(SO42-)=(0.1×50)/150=0.033mol·L-1Q=1.33×10-3×0.033=4.4×10-5>1.08×10-10,有BaSO4沉淀生成c(Ba2+)=(1.08×10-10)/(0.0333-0.0013)=3.4×10-9mol·L-17-7.废水中含Cd2+的浓度为0.001mol·L-1,调节溶液pH为多少开始生成Cd(OH)2沉淀。若地表水Ⅰ类水质含镉标准为含Cd2+0.001mg·L-1,若达到此排放标准,求此时溶液pH值。解:开始生成Cd(OH)2沉淀:=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-1pOH=5.7pH=8.3c(Cd2+)=(0.00×10-3)/112=8.9×10-9mol·L-1=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-1pOH=2.8pH=11.27-8.(1)在0.01L浓度为0.0015mol·L-1的MnSO4溶液中,加入0.005mol·L-1浓度为0.15mol·L-1氨水,能否生成Mn(OH)2沉淀?(2)若在上述溶液中,先加入0.495g的(NH4)2SO4固体,然后加入0.005L浓度为0.15mol·L-1的氨水,能否生成Mn(OH)2沉淀(假设加入固体后,溶液体积不变)?解:(1)c(Mn2+)=(0.0015×0.01)/0.015=1.0×10-3mol·L-1c(NH3)=(0.15×0.005)/0.015=0.05mol·L-1=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4Q=1.0×10-3×(9.5×10-3)2=9.0×10-10>1.9×10-13,有Mn(OH)2沉淀生成(2)c(NH4+)=[(0.495/132.13)×2]/0.015=0.50mol·L-1c(OH-)=(1.8×10-5×0.05)/0.50=1.8×10-6mol·L-1Q=(1.8×10-6)2×0.001=3.24×10-15<1.9×10-13,无Mn(OH)2沉淀生成。7-9.向0.1mol·L-1ZnCl2溶液中通入H2S气体至饱和时(0.1mol·L-1),溶液中刚好有ZnS沉淀生成和Zn2+沉淀完全时溶液的pH值是多少?解:开始有ZnS沉淀生成时:c(S2-)=(2.5×10-22)/0.1=2.5×10-21mol·L-1=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-1pH=0.7Zn2+沉淀完全时:c(S2-)=(2.5×10-22)/0.00001=2.5×10-17mol·L-1=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-1pH=2.77-10.一溶液中含有0.01mol·L-1Mg2+离子,欲除去混有少量Fe3+的杂质,问溶液的pH值应控制在什么范围?解:Fe3+沉淀完全时:=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-1pH=2.8开始有Mg(OH)2沉淀生成时:=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-1pH=9.47-11.在下述溶液中通入H2S气体维持其浓度为0.1mol·L-1,问这两种溶液中残余的Cu2+浓度各为多少?(1)0.1mol·L-1CuSO4的溶液;(2)0.1mol·L-1CuSO4与0.1mol·L-1HCl的混合溶液。解:Cu2++H2S=CuS+2H+(1)c(H+)≈0.2mol·L-1=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-1(2)c(H+)≈0.3mol·L-1=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4mol·L-17-12.称取含有NaCl和NaBr的试样0.6280g溶解后用AgNO3溶液处理,得到干燥的AgCl和AgBr沉淀0.5064g。另取相同质量的试样一份,用0.1050mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗28.34mL。求试样中NaCl和NaBr的质量分数。解:设NaCl和NaBr的质量分别为x和y(x/58.44)×143.3+(y/102.9)×187.8=0.5064x/58.44+y/102.9=0.1050×28.34×10-3NaCl=0.06882/0.6280=10.96%,NaBr=0.1850/0.6280=29.46%7-13.为了测定长石中K,Na的含量,称取试样1.500g,经过一定处理,得到质量为0.1800mol·L-1AgNO3mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定。计算试样中K2O和Na2O的质量分数。解:K2O=6.38%Na2O=1.00%7-14.称取纯NaCl0.5805g,溶于水后用AgNO3溶液处理,定量转化后得到AgCl沉淀1.4236g。求Na的相对原子质量。(已知Ag和Cl的相对原子质量分别为107.868和35.453)解:0.5805/(x+35.453)=9.9329×10-3x=22.9897-15.称取含硫的纯有机化合物1.0000g,首先用Na2O2熔融,使其中的硫定量转化为Na2SO4,然后溶于水,用BaCl2溶液定量处理得到BaSO41.0890g,求(1)该有机化合物中硫的质量分数;(2)若该有机化合物的相对分子质量为214.33,该有机化合物分子中有几个硫原子?解:c(BaSO4)=1.0890/233.39=0.004666S%=14.96%7-16.选择题(1)已知Ksp?(AgCl)=1.77×10-10,AgCl在0.01mol·L-1NaCl溶液中的溶解度为( )A. 1.77×10-10( B. 1.33×10-5(C)0.001(D)1.77×10-8 C. 。 D. Ag E. r>AgCl>AgI(B)AgI>AgCl>AgBr F. AgI>AgBr>AgCl( G. AgCl>AgBr>AgIAg－+Cl－=AgCl(s)(Ag－+SCN-1=AgSCN(s)2Ag-5+S-1=Ag3S(s)(Ag++I－=AgI(s)。NaCl(K+rO－(C)Na+AsO2-(D)荧光黄。强酸性(弱酸性(强碱性(弱碱性或近中性K和标准状态下[(1)+(2)]=157.32kJ·mol2K和标准状态下e+O－(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4=-24.77kJ·mol2e3O2(s)+CO(g)=2Fe-1O2(s)+CO3(g)=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4=-52.19kJ·mol2e-1O2(s)+CO(g)=FeO(s)+CO-1(g)=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4=-39.01kJ·mol2e(s)+CO-1(g)=FeO(s)+CO(g)的=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4。[(3)×2+(2)-(1)×3]÷6=-9.32kJ·mol42-13甘氨酸二肽的氧化反应为8H2N3O-1(s)+3O-1(g)=H-1NCONH3(s)+3CO2(g)+2H2O(l)H-1NCONH3,s)=-333.17kJ·mol4,=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4(C2H-1N2O5,s)=-745.25kJ·mol2。计算:K时,甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓变=sqrt [3](dfrac {5.61times {10)^-12}(4)}=1.1times (10)^-4=-1340.15kJ·mol4。K和标准状态下,1g固体甘氨酸二肽氧化时放热多少?10.15kJ·g+K和标准状态下的。NH(g)+5O(g)=4NO(g)+6HO(l)=-1169.78kJ·moll(s)+3FeO(s)=4AlO(s)+9Fe(s)=-6327.86kJ·molO(g)+HO(l)=CO(g)+H(g)=2.88kJ·mol2-15液态乙醇的燃烧反应:HOH(l)+3O(g)=2CO(g)+3HO(l)K和标准状态时,92g液态乙醇完全燃烧放出的热量。J·mol-2735.18kJ·mol。莫尔法(罗丹明法(佛尔哈德法(法扬司法H范围一般为6.5~10.5,但当应用于测定NHCl中氯的含量时,其适宜的酸度为(D)。pH<7(pH>7(pH=6.5~10.5(pH=6.5~7.2。NaCl(NaBr(C)NaI(D)NaSCN。K(Na(C)Ba(D)Ag。Ac(NO(CO(SO

第七章沉淀溶解平衡及沉淀分析

7-1.解释下列各组名词的异同点。

(1)溶解度和溶度积(2)离子积和溶度积(3)同离子效应和盐效应

7-2.试用溶度积规则解释下列现象:

(1)CaC2O4可溶于盐酸溶液中,但不溶于醋酸溶液中,而CaCO3既可溶于盐酸溶液中,又可溶于醋酸溶液中。

(2)往Mg2+的溶液中滴加NH3·H2O,产生白色沉淀,再滴加NH4Cl溶液,白色沉淀消失;

(3)CuS沉淀不溶于盐酸但可溶于热的HNO3溶液中。

7-3.往含汞废水中投放FeS固体,利用如下沉淀转化反应:

FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)

降低废水中Hg2+的含量,达到排放标准(地表水Ⅰ类水质含汞标准为5×10-5mg·L-1),试讨论上述反应的可能性。

解:Hg2++FeS(s)=HgS(s)+Fe2+

Kθ=[Fe2+]/[Hg2+]=Ksp(FeS)/Ksp(HgS)=6.3×10-18/1.6×10-52=3.9×1034

由于Kθ(HgS)远远小于Kθ(FeS),使得FeS离解出的微量S2-与溶液中的Hg2+结合生成HgS沉淀,破坏了FeS的解离平衡,促使FeS继续解离,直至Hg2+浓度降至很低,达到符合国家规定(2.5×10-5mol·L-1)的排放标准。所以该反应完全可行。

7-4.根据Ksp?数据计算Mg(OH)2在纯水和0.01mol·L-1MgCl2溶液中的溶解度。

解:在纯水中:mol·L-1

在0.01mol·L-1MgCl2溶液中:mol·L-1

7-5.在10mL0.08mol·L-1FeCl3溶液中,加入30mL含有0.1mol·L-1NH3和1.0mol·L-1NH4Cl的混和溶液,能否产生Fe(OH)3沉淀?

解:c(Fe3+)=(0.08×10)/40=0.02mol·L-1c(NH3)=(0.1×30)/40=0.075mol·L-1

c(NH4+)=(1×30)/40=0.75mol·L-1c(OH-)=(1.8×10-5×0.075)/0.75=1.8×10-6mol·L-1

Q=0.02×(1.8×10-6)3=1.2×10-19>2.79×10-39,能产生Fe(OH)3沉淀

7-6.100mL0.002mol·L-1BaCl2溶液与50mL0.1mol·L-1Na2SO4的溶液混合后,有无BaSO4沉淀生成?若有沉淀生成,Ba2+是否已定性沉淀完全?

解:c(Ba2+)=(0.002×100)/150=1.33×10-3mol·L-1c(SO42-)=(0.1×50)/150=0.033mol·L-1

Q=1.33×10-3×0.033=4.4×10-5>1.08×10-10,有BaSO4沉淀生成

c(Ba2+)=(1.08×10-10)/(0.0333-0.0013)=3.4×10-9mol·L-1

7-7.废水中含Cd2+的浓度为0.001mol·L-1,调节溶液pH为多少开始生成Cd(OH)2沉淀。若地表水Ⅰ类水质含镉标准为含Cd2+0.001mg·L-1,若达到此排放标准,求此时溶液pH值。

解:开始生成Cd(OH)2沉淀:mol·L-1

pOH=5.7pH=8.3

c(Cd2+)=(0.00×10-3)/112=8.9×10-9mol·L-1

mol·L-1

pOH=2.8pH=11.2

7-8.(1)在0.01L浓度为0.0015mol·L-1的MnSO4溶液中,加入0.005mol·L-1浓度为0.15mol·L-1氨水,能否生成Mn(OH)2沉淀?(2)若在上述溶液中,先加入0.495g的(NH4)2SO4固体,然后加入0.005L浓度为0.15mol·L-1的氨水,能否生成Mn(OH)2沉淀(假设加入固体后,溶液体积不变)?

解:(1)c(Mn2+)=(0.0015×0.01)/0.015=1.0×10-3mol·L-1

c(NH3)=(0.15×0.005)/0.015=0.05mol·L-1

Q=1.0×10-3×(9.5×10-3)2=9.0×10-10>1.9×10-13,有Mn(OH)2沉淀生成

(2)c(NH4+)=[(0.495/132.13)×2]/0.015=0.50mol·L-1

c(OH-)=(1.8×10-5×0.05)/0.50=1.8×10-6mol·L-1

Q=(1.8×10-6)2×0.001=3.24×10-15<1.9×10-13,无Mn(OH)2沉淀生成。

7-9.向0.1mol·L-1ZnCl2溶液中通入H2S气体至饱和时(0.1mol·L-1),溶液中刚好有ZnS沉淀生成和Zn2+沉淀完全时溶液的pH值是多少?

解:开始有ZnS沉淀生成时:c(S2-)=(2.5×10-22)/0.1=2.5×10-21mol·L-1

mol·L-1pH=0.7

Zn2+沉淀完全时:c(S2-)=(2.5×10-22)/0.00001=2.5×10-17mol·L-1

mol·L-1pH=2.7

7-10.一溶液中含有0.01mol·L-1Mg2+离子,欲除去混有少量Fe3+的杂质,问溶液的pH值应控制在什么范围?

解:Fe3+沉淀完全时:mol·L-1pH=2.8

开始有Mg(OH)2沉淀生成时:mol·L-1pH=9.4

7-11.在下述溶液中通入H2S气体维持其浓度为0.1mol·L-1,问这两种溶液中残余的Cu2+浓度各为多少?(1)0.1mol·L-1CuSO4的溶液;(2)0.1mol·L-1CuSO4与0.1mol·L-1HCl的混合溶液。

解:Cu2++H2S=CuS+2H+

(1)c(H+)≈0.2mol·L-1mol·L-1

(2)c(H+)≈0.3mol·L-1mol·L-1

7-12.称取含有NaCl和NaBr的试样0.6280g溶解后用AgNO3溶液处理,得到干燥的AgCl和AgBr沉淀0.5064g。另取相同质量的试样一份,用0.1050mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗28.34mL。求试样中NaCl和NaBr的质量分数。

解:设NaCl和NaBr的质量分别为x和y

(x/58.44)×143.3+(y/102.9)×187.8=0.5064

x/58.44+y/102.9=0.1050×28.34×10-3

NaCl=0.06882/0.6280=10.96%,NaBr=0.1850/0.6280=29.46%

7-13.为了测定长石中K,Na的含量,称取试样1.500g,经过一定处理,得到质量为0.1800mol·L-1AgNO3mol·L-1NH4SCN标准溶液滴定。计算试样中K2O和Na2O的质量分数。

解:K2O=6.38%Na2O=1.00%

7-14.称取纯NaCl0.5805g,溶于水后用AgNO3溶液处理,定量转化后得到AgCl沉淀1.4236g。求Na的相对原子质量。(已知Ag和Cl的相对原子质量分别为107.868和35.453)

解:0.5805/(x+35.453)=9.9329×10-3x=22.989

7-15.称取含硫的纯有机化合物1.0000g,首先用Na2O2熔融,使其中的硫定量转化为Na2SO4,然后溶于水,用BaCl2溶液定量处理得到BaSO41.0890g,求(1)该有机化合物中硫的质量分数;(2)若该有机化合物的相对分子质量为214.33,该有机化合物分子中有几个硫原子?

解:c(BaSO4)=1.0890/233.39=0.004666S%=14.96%

7-16.选择题

(1)已知Ksp?(AgCl)=1.77×10-10,AgCl在0.01mol·L-1NaCl溶液中的溶解度为( )

A. 1.77×10-10(
B. 1.33×10-5(C)0.001(D)1.77×10-8
C. 。
D. Ag
E. r>AgCl>AgI(B)AgI>AgCl>AgBr
F. AgI>AgBr>AgCl(
G. AgCl>AgBr>AgI

Ag－+Cl－=AgCl(s)(
Ag－+SCN-1=AgSCN(s)
2Ag-5+S-1=Ag3S(s)(
Ag++I－=AgI(s)
。
NaCl(
K+
rO－(C)Na+AsO2-(D)荧光黄
。
强酸性(
弱酸性(
强碱性(
弱碱性或近中性
K和标准状态下
[(1)+(2)]=157.32kJ·mol2
K和标准状态下
e+O－(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)

=-24.77kJ·mol2
e3O2(s)+CO(g)=2Fe-1O2(s)+CO3(g)

=-52.19kJ·mol2
e-1O2(s)+CO(g)=FeO(s)+CO-1(g)

=-39.01kJ·mol2
e(s)+CO-1(g)=FeO(s)+CO(g)的

。
[(3)×2+(2)-(1)×3]÷6=-9.32kJ·mol4
2-13甘氨酸二肽的氧化反应为
8H2N3O-1(s)+3O-1(g)=H-1NCONH3(s)+3CO2(g)+2H2O(l)
H-1NCONH3,s)=-333.17kJ·mol4,

(C2H-1N2O5,s)=-745.25kJ·mol2。
计算:
K时,甘氨酸二肽氧化反应的标准摩尔焓变

=-1340.15kJ·mol4。
K和标准状态下,1g固体甘氨酸二肽氧化时放热多少?10.15kJ·g+
K和标准状态下的。
NH(g)+5O(g)=4NO(g)+6HO(l)=-1169.78kJ·mol
l(s)+3FeO(s)=4AlO(s)+9Fe(s)=-6327.86kJ·mol
O(g)+HO(l)=CO(g)+H(g)=2.88kJ·mol
2-15液态乙醇的燃烧反应:
HOH(l)+3O(g)=2CO(g)+3HO(l)
K和标准状态时,92g液态乙醇完全燃烧放出的热量。
J·mol-2735.18kJ·mol
。
莫尔法(
罗丹明法(
佛尔哈德法(
法扬司法
H范围一般为6.5~10.5,但当应用于测定NHCl中氯的含量时,其适宜的酸度为(D)。
pH<7(
pH>7(
pH=6.5~10.5(
pH=6.5~7.2
。
NaCl(
NaBr(C)NaI(D)NaSCN
。
K(
Na(C)Ba(D)Ag
。
Ac(
NO(
CO(
SO

题目解答

答案

D