第三章沉淀溶解平衡

第三章沉淀溶解平衡1．溶度积常数的意义是什么？离子积和溶度积有何区别？溶度积与前述几个平衡常数（Ka、Kb、Kw）比较有何异同？略。2．已知Mg(OH)2的Ksp是5.7×10-12，若溶液中Mg2+浓度为1.0×10-4mol·L-1，OH-浓度为2.0×10-4mol·L-1，下列哪种判断沉淀生成的方式是正确的？⑴(1.0×10-4)(2.0×10-4)2=4.0×10-12＜Ksp不沉淀；⑵(1.0×10-4)(2×2.0×10-4)2=1.6×10-11＞Ksp生成沉淀。解：（2）正确。3．已知室温下PbI2的溶解度为Smol·L-1，则其Ksp为S3还是4S3？解：Ksp=4s34．判断下列说法是否正确？⑴两种难溶电解质，Ksp大者，溶解度必也大；⑵AgCl的Ksp=1.76×10-10，Ag3PO4的Ksp=1.05×10-10，在Cl-和PO43-浓度相同的溶液中，滴加AgNO3溶液，先析出Ag3PO4沉淀；⑶在一定温度下，AgCl饱和溶液中Ag+及Cl-浓度的乘积是常数；⑷沉淀转化的方向是由Ksp大的转化为Ksp小的。解：(1)不正确，（2）不正确，（3）正确，（4）不正确。5．在下列难溶物中，哪些不能通过Ksp计算得到可靠的溶解度数值：BaCO3、Fe(OH)3、Fe2S3、BaSO4、AgCl、BaCrO4。解：BaCO3、Fe(OH)3、Fe2S3。6．溶度积规则的内容是什么？使用时应注意什么问题？什么叫沉淀溶解平衡中的同离子效应？盐效应？略。7．PbCl2在0.130mol·L-1的Pb(Ac)2溶液中的溶解度是5.7×10-3mol·L-1，计算在同温度下PbCl2的Ksp。解：沉淀平衡时有：PbCl2(s)Pb2++2Cl-S0.130+S2S≈0.130即[Pb2+]≈0.130mol·L-1[Cl-]=2S=2×5.7×10-3(mol·L-1)∴Ksp（AgCl）=[Pb2+][Cl-]2=0.130×(2×2.57×10-3)2=1.69×10-58．在0.0015mol·L-1的MnSO4溶液10ml中，加入0.15mol·L-1氨水5ml，能否生成Mn(OH)2沉淀？如在上述MnSO4溶液中先加0.49g固体(NH4)2SO4，然后再加0.15mol·L-1氨水5ml，是否有沉淀生成？解：查表得Ksp(Mn(OH)2)=2.06×10-14Kb(NH3·H2O)=1.79×10-5⑴混合液中c(Mn2+)=0.0015×10/15=0.0010(mol·L-1)c(NH3.H2O)=0.15×5/15=0.050(mol·L-1)由NH3·H2O离解产生的[OH-]为：[OH-]≈Kbc=1.79×10-5×0.05=9.5×10-4(molL-1)IP=c（Mn2+）·c2（0H-）=0.0010×(9.5×10-4)2=9.0×10-10∵IP＞Ksp(Mn(OH)2)（2.06×10-14）∴有Mn(OH)2沉淀生成⑵由(NH4)2SO4离解产生的[NH4+]为[NH4+]=(0.49/132)×215×10-3=0.49(molL-1)(NH4)2SO4的加入对氨水的离解产生同离子效应：NH3+H2ONH4++OH-0.05-x0.49+xx≈0.05≈0.49[OH-]=Kb[NH3][NH4+]=1.79×10-5×0.050.49=1.83×10-6(molL-1)IP=c（Mn2+）·c2（0H-）=0.0010×(1.83×10-6)2=3.35×10-15∵IP＜Ksp(Mn(OH)2)（2.06×10-14）∴没有Mn(OH)2沉淀生成9．在0.10mol·L-1的FeCl2溶液中，通入H2S气体，制成饱和溶液，欲使Fe2+不生成FeS沉淀，溶液中的pH值最大为多少？解：查表得Ksp(FeS)=1.59×10-19H2S的Ka1=5.1×10-8,Ka2=1.2×10-15方法一：要使Fe2+不形成沉淀，[S2-]需用小于：[S2-]=Ksp(FeS)[Fe2+]=1.59×10-190.101.59×10-18=(molL-1)而H2S饱和溶液的浓度为[H2S]=0.10mol·L-1H2S2H++S2-K=Ka1Ka2=6.12×10-23[H+]2[S2-][H2S]10-23=Ka1Ka2=6.8×代入数据得：[H+]2×1.59×10-180.10=6.12×10-23解得[H+]=1.96×10-3(mol·L-1)pH=2.71即溶液中最大pH值应为2.71方法二：用HCl溶解0.10molMS(s)所需的[H+]计算[H+]=Ka1Ka2[H2S][M+]Ksp(MS)=1.96×10-3(mol·L-1)pH=2.71即溶液中最大pH值应为2.7110．若溶液中Mg2+和Fe3+浓度皆为0.10mol·L-1，计算说明能否利用氢氧化=(5.1×10-8)×(1.20×10-15)×0.10×0.101.59×10-19物的分步沉淀使二者分离？解：查表得Ksp(Fe(OH)3)=2.64×10-39Ksp(Mg(OH)2)=5.66×10-12根据溶度积原理，使Fe3+完全沉淀所需OH-的最低浓度为32.64×10-3910-61×[OH-]=Ksp(Fe(OH)3)[Fe3+]=3=1.38×　10-11(molL-1)pOH=10.86pH=3.14Mg2+不沉淀，溶液中OH-的最高浓度为[OH-]=Ksp(Mg(OH)2)[Mg2+]=5.66×10-120.10=7.5×10-6(mol·L-1)pOH=5.12pH=8.88只要将OH-浓度控制在1.38×10-11~7.5×10-6mol·L-1之间，即pH控制在3.14~8.88之间，即可使Fe3+和Mg2+分离。若用NaOH来控制这样的条件是困难的，NH4+~NH3缓冲液可满足这个要求。11．解释下列现象：⑴CaC2O4溶于盐酸而不溶于醋酸；⑵将H2S通入ZnSO4溶液中，ZnS沉淀不完全；但如在ZnSO4溶液中先加入NaAc，再通入H2S，则ZnS沉淀相当完全。解：（1）242OC的酸性比盐酸弱而比醋酸强。（2）提示：由于pH的原因。