第八章沉淀溶解平衡及在分析化学中的应用

第八章沉淀溶解平衡及在分析化学中的应用1.PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq)ClPbPbCl222spccKAgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)BrAgBrAgspccKBa3(PO4)2(s)3Ba2+(aq)+2(aq)-34PO-34223243spPOBaPOBaccKAg2S(s)2Ag+(aq)+S2(aq)-222spSAgSAgccK2.（1）已知：74sp102.3SrSOK∵c(Sr2+)=0040.01032102010.033mol·L-1c(-24SO)=060.0103210310.033mol·L-1又∵SrSO4(s)Sr2+(aq)+-24SO(aq)∴242SOSrccQi=0.0040×0.060=2.4×10-474sp102.3SrSOK故有沉淀产生。（2）已知：1242sp101.1CrOAgK∵c(Ag+)=433103.310205.001.01005.0001.0mol·L-1c(-24CrO)=0004.010205.005.010205.00006.033mol·L-1又∵Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+-24CrO(aq)∴242CrOAgccQi=(3.3×10-4)2×0.0004=4.4×10-111242sp101.1CrOAgK故有沉淀产生。（3）已知：52sp106.1PbClK∵c(Cl-)=2.610.05.5836mol·L-1又∵PbCl2(s)Pb2++2Cl-∴-22ClPbccQi=0.010×(6.2)2=0.3852sp106.1PbClK故有沉淀产生。3.已知：942sp104OCaCK设CaC2O4在纯水中和在0.1mol·L-1CaCl2溶液中的溶解度分别S1mol·L-1、S2mol·L-1。CaC2O4(s)Ca2+(aq)+-242OC(aq)平衡浓度/mol·L-1S1S1S2+0.1S2921242242sp104OCCaOCaCSccKS1=6.3×10-5mol·L-19222242242sp1041.01.0OCCaOCaCSSSccKS2=4×10-8mol·L-14.已知：93sp108.2CaCOK732a1102.4COHK1132a11061.5COHK设CaCO3在纯水中Smol·L-1。CaC2O4(s)Ca2+(aq)+-23CO(aq)平衡浓度/mol·L-1S1S19212323sp108.2COCaCaCOSccKS1=5.3×10-5mol·L-1∵25℃时，共轭酸碱的14100.1wbaKKK，即4111432a2-231108.11061.5100.1COHCOKKKwb又∵29.4108.11103.5CO45-231bKcc500wbKcK201054.9108.1103.5CO94-5-231∴24OH1211-ccKcKcKcbbb2103.51108.141108.11108.154244=4.3×10-5mol·L-1pOH=-lgccOHlg4.3×10-5=4.36即：pH=14.00-pOH=14.00-4.36=9.645.（1）已知：42sp107.2CaFK4a1053.3HFK解法1：∵-Fc=SKccKc2HFHHFaa=SS068.021053.31100.11053.31424mol·L-1设CaF2的溶解度为Smol·L-1。即：42sp2-22107.2CaF068.0FCaKSScc解得：S=0.39mol·L-1解法2：设CaF2的溶解度为Smol·L-1，平衡体系中HF的浓度为xmol·L-1CaF2(s)Ca2+(aq)+2F-(aq)平衡浓度/mol·L-1S2S-xHFH++F-平衡浓度/mol·L-1x10-22S-x即：42sp2-22107.2CaF2FCaKxSScc112110HFFH2xxScccccc=4a1053.3HFK解得：x=0.75mol·L-1S=0.39mol·L-1（2）已知：104sp101.1BaSOK2-4a1020.1HSOK∵-24SOc=SKccKc-4a-4aHSOHHSO=SS322100.6102.110.2102.11mol·L-1设BaSO4的溶解度为Smol·L-1。BaSO4(s)Ba2+(aq)+24SO(aq)即：SScc3-242100.6SOBa104sp101.1BaSOK解得：S=1.4×10-4mol·L-1（3）已知：84sp106.1PbSOK2-4a1020.1HSOK∵-24SOc=SKccKc-4a-4aHSOHHSO=mol·L-1SS11.0102.1110.0102.1122设BaSO4的溶解度为Smol·L-1。BaSO4(s)Ba2+(aq)+24SO(aq)即：SScc11.0SOBa-242104sp101.1BaSOK解得：S=3.2×10-5mol·L-1（4）已知：36sp103.6CuSK72a1101.1SHK132a2103.1SHK∵-2Sc=10.0SHSHSHHHSH22a21a221a222a2KKcKcccKc=10.0103.1101.11101.111010103.11137275.025.0132mol·L-1=1.3×10-13mol·L-1设CuS的溶解度为Smol·L-1。CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)即：13-22103.1SCuScc36sp103.6CuSK解得：S=4.8×10-23mol·L-16.略7.已知：25sp100.1ZnSKc2(H+)c(S2-)=6.8×10-24ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)-22SZnccQi=0.010×c(S2-)≤25sp100.1ZnSK∵c2(H+)c(S2-)=6.8×10-24即c2(H+)≥68.0100.1108.6010.0ZnS108.6010.02524sp24Kc(H+)≥0.82mol·L-18.已知：112sp108.1OHMgK（1）设Mg(OH)2在水中的溶解度为Smol·L-1Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)-222spOHMgOHMgccK即113-222sp108.14OHMgOHMgSccKS=1.7×10-4mol·L-1（2）c(OH-)=2S=3.4×10-4mol·L-1（3）c(Mg2+)=S=1.7×10-4mol·L-1（4）1122-222sp108.1010.0010.0OHMgOHMgSSSccKS=1.8×10-7mol·L-1（5）1122-222sp108.1040.02010.0OHMgOHMgSSSccKS=2.1×10-5mol·L-19.（1）解：已知：112sp108.1OHMgK531076.1NHbK等体积混合后各物质的浓度为：c(Mg2+)=0.25mol·L-1c(NH3·H2O)=0.050mol·L-1∵353108.21076.11500.0NHbKcc500又∵cKcKwb20108.81076.1050.0NH753∴c(OH-)=531076.1050.0NHbcK=9.4×10-4mol·L-1Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)724-22102.2104.925.0OHMgccQi112sp108.1OHMgK故有Mg(OH)2沉淀生成。（2）设平衡溶液中4NH的浓度为xmol·L-1解法1：若无沉淀产生：-2-22OH25.0OHMgcccQi≤112sp108.1OHMgK则c(OH-)≤8.5×10-6mol·L-1NH3·H2O4NH(aq)+OH-(aq)3NHbK563431076.1050.0105.8NHNHOHNHxccccccKb则：c(4NH)=x=0.10mol·L-1m(NH4Cl)=c(4NH)×V=0.10×40×10-3×53.5=0.214g解法2：总反应：Mg(OH)2(s)+24NH(aq)Mg2+(aq)+2NH3(aq)+2H2OK○1Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)2spOHMgK○2NH3·H2O4NH(aq)+OH-(aq)3NHbK根据多重平衡原则有：总反应=○1-2×○2K=24232NHNHMgcccccc=232spNHOHMgbKK即22050.025.0x=25111076.1108.1x=0.10mol·L-1则c(4NH)=0.10mol·L-1m(NH4Cl)=c(4NH)×V=0.10×40×10-3×53.5=0.214g10.解：已知：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)10sp108.1AgClKAg2CrO4(s)2Ag+(aq)+-24CrO(aq)1242sp101.1CrOAgK（1）AgCl开始析出沉淀所需要Ag+浓度为：c(Ag+)=910sp108.1100.0108.1ClAgClcKmol·L-1Ag2CrO4开始析出沉淀所需要Ag+浓度为：c(Ag+)=612-2442sp103.3100.0101.1CrOCrOAgcKmol·L-1计算结果表明，沉淀-24CrO所需Ag+浓度比沉淀Cl-所需Ag+浓度小得多，所以Ag2CrO4先沉淀。（2）当Ag+增大到3.3×10-6mol·L-1时，Ag2CrO4即开始产生沉淀。此时溶液中存在的Cl-的浓度为c(Cl-)=5610sp105.5103.3108.1AgAgClcKmol·L-111.已知：AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)17sp103.8AgIKAg2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)502sp106.3