大學無機化學第八章試題及答案.doc

第八章 沉淀溶解平衡各小節(jié)目標：第一節(jié)：溶度積常數1;了解溶度積常數及其表達式，溶度積和溶解度的關系。2:學會用溶度積原理來判斷沉淀是產生、溶解還是處于平衡狀態(tài)（飽和溶液），3:大致了解鹽效應和同離子效應對溶解度的影響。第二節(jié)：沉淀生成的計算利用溶度積原理掌握沉淀生成的有關計算。(將有沉淀生成)第三節(jié)：沉淀的溶解和轉化1：利用溶度積原理掌握沉淀溶解和轉化的計算（沉淀溶解）2：可以判斷溶液中哪種物質先沉淀。用KSP的表達式，計算溶液中相關離子的濃度。習題一 選擇題1. Ag3PO4在0.1 mol/L的Na3 PO4溶液中的溶解度為（ ）(無機化學例題與習題吉大版)（已知Ag3PO4的K0sp = 8.910-17）A. 7.1610-5 B.5.710-6 C. 3.210-6 D. 1.710-62.已知Sr3(PO4)2的溶解度為1.710-6 mol/L，則該化合物的容度積常數為（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. 1.010-30 B. 1.110-28 C. 5.010-30 D. 1.010-123.已知Zn（OH）2的容度積常數為3.010-17，則Zn（OH）2在水中的容度積為（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. 2.010-6mol/L B. 3.110-6 mol/L C. 2.010-9 mol/L D. 3.110-9 mol/L4.已知Mg（OH）2的K0sp = 5.610-12，則其飽和溶液的pH為（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. 3.65 B3.95 C. 10.05 D. 10.355.下列化合物中，在氨水中溶解度最小的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. Ag3PO4 B. AgCl C. Ag Br D. AgI6.CaCO3在相同濃度的下列溶液中溶解度最大的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. NH4Ac B. CaCl2 C. NH4Cl D. Na2CO37.難溶鹽Ca3 （PO4）2在a mol/L Na3 PO4溶液中的溶解度s與容度積K0sp關系式中正確的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. K0sp =108s5 B. K0sp =(3s）3 +（2s + a）2 C. K0sp = s5 D. s3 （s + a）28.下列難溶鹽的飽和溶液中，Ag+濃度最大和最小的一組是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. Ag2CrO4和AgCl B. Ag2CrO4和AgSCN C. AgSCN和Ag2C2O4 D. Ag2C2O4和AgSCN9. AgCl和Ag2CrO4的容度積分別為1.810-10和1.110-12，則下面敘述中正確的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. AgCl與Ag2CrO4的容度積相等 B. AgCl的容度積大于Ag2CrO4 C. AgCl的容度積小于Ag2CrO4D. 都是難溶鹽，容度積無意義10.BaSO4的相對分子質量為233，K0sp = 1.110-10，把1.010-3mol的BaSO4配成10dm3溶液，BaSO4未溶解的質量為（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. 0.0021g B.0.021g C.0.21g D. 2.1g11.向Mg（OH）2飽和溶液中加入MgCl2，使Mg2+濃度為0.010mol/L，則該溶液的pH為（ ）（已知Mg（OH）2的K0sp = 5.610-12）(無機化學例題與習題吉大版)A. 9.1 B.9.4 C. 8.4 D. 4.612.在0.10 mol/LFe2+溶液中通入H2S至飽和（0.10 mol/L），欲使Fe2+不生成FeS沉淀，溶液的pH應是（ ）（已知FeS的K0sp =6.310-18；H2S的K0a1K0a2 = 1.410-20) (無機化學例題與習題吉大版) A. pH2.33 B. pH3.53 C. pH3.53 D. pH2.3313.混合溶液中KCl， KBr，KSCN和K2CrO4濃度均為0.010 mol/L，向溶液中滴加0.010 mol/L AgNO3溶液時，最先和最后沉淀的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A. Ag2CrO4，AgCl B. AgSCN ，AgCl C. AgBr，Ag2CrO4 D. AgCl，Ag2CrO414.下列敘述正確的是（ ）(無機化學例題與習題吉大版)A.容度積大的難溶鹽，其容度積肯定大 B.向含AgCl固體的溶液中加入少量水，溶液達到平衡后，AgCl溶解度不變 C.難溶電解質在純水中溶解達到平衡時，其離子濃度的乘積為該物質的容度積 D. AgCl的導電性弱，所以為弱電解質15.下列各對離子的混合溶液中均含有0.30 mol/L HCl，不能用H2S進行分離的是（ ）（已知K0sp：PbS 8.010-28,Bi2S3 1.010-97,CuS 8.010-36,MnS 2.510-13,CdS 8.010-27,ZnS 2.510-22）(無機化學例題與習題吉大版)A.Cr3+，Pb2+ B.Bi3+，Cu2+ C. Mn2+，Cd2+ D. Zn2+，Pb2+16.已知在Ca3(PO4)2的飽和溶液中，c (Ca2+)=2.010-6 molL-1, c (PO43-)=2.010-6 molL-1，則Ca(PO4)2的KSP為( )A.2.010-29 B.3.210-12 C.6.310-18 D.5.110-2717.已知Ksp（CaF2）=1.510-10, 在0.2501L molL-1的Ca(NO3)2溶液中能溶解CaF2 ( )A. 1.010-5g B. 3.810-4g C. 2.010-5g D. 1.010-4g18.已知Ksp（Ag2SO4）=1.810-5, Ksp（AgCl）=1.810-10, Ksp（BaSO4）=1.810-10, 將等體積的0.0020 molL-1 Ag2SO4與2.010-6 molL-1的BaCl2的溶液混合，將會出現 ( )A. BaSO4沉淀 B. AgCl 沉淀 C. AgCl和BaSO4沉淀 D.無沉淀19.下列有關分步沉淀的敘述中正確的是（ ）A.溶度積小者一定先沉淀出來 B.沉淀時所需沉淀試劑濃度小者先沉淀出來C.溶解度小的物質先沉淀出來 D.被沉淀離子濃度大的先沉淀20.欲使CaCO3在水溶液中溶解度增大，可以采用的方法是（ ）.A.1.0molL-1 Na2CO3 B.加入2.0molL-1 NaOH C. 0.10molL-1CaCl2 D.降低溶液的PH值21.向飽和AgCl溶液中加水，下列敘述中正確的是( )A. AgCl的溶解度增大 B .AgCl的溶解度、Ksp均不變C .AgCl的Ksp增大 D .AgCl溶解度增大22.已知K（ZnS）=210-2 。在某溶液中Zn2+的濃度為0.10 molL-1，通入H2S氣體，達到飽和c(H2S)=0.10 molL-1, 則ZnS開始析出時，溶液的PH值為 ( )A. 0.51 B. 0.15 C. 0.13 D. 0.4523.將等體積的0.20 molL-1的MgCl2溶液與濃度為4.0 molL-1的氨水混合，混合后溶液中c(Mg2+)為混合前濃度的多少倍（已知K（Mg(OH)2=5.110-12） ( )A1.5410-3 B 9.710-4 C. 1.5410-4 D. 6.8610-424. 已知298K下K ( PbCl2 ) = 1.610-5，則此溫度下，飽和PbCl2溶液 ，c (Cl -)為 （ ）A 3.210-2 molL-1 B 2.510-2 molL-1 C 1.610-2 molL-1 D 4 .110-2 molL-125.已知 K ( AB2 ) = 4.210-8，K ( AC ) = 3.010-15 。 在 AB2 、AC均為飽和的混合溶液中，測得 c ( B - ) = 1.610-3 mol L -1 ，則溶液中c ( C - )為 （ ） A 1.810-13 molL -1 B 7.3 10-13 molL -1 C 2.3 molL -1 D 3 .7 mol L -1。二、填空題1.已知La2(C2O4)3的飽和溶液的濃度為1.110-6mol/L，其容度積常數為 。 (無機化學例題與習題吉大版)2.已知K0sp（BaSO4） = 1.110-10，若將10cm30.2mol/L的BaCl2與30cm30.01mol/LNa2SO4混合，沉淀完全后溶液中【Ba2+】【SO42-】= 。(無機化學例題與習題吉大版)3.難溶電解質MgNH4PO4和TiO(OH)2的容度積表達式分別是 。(無機化學例題與習題吉大版)4.已知PbF2的K0sp =3.310-8，則在PbF2飽和溶液中，【F-】= mol/L，容度積為 mol/L。(無機化學例題與習題吉大版)5.已知K0sp：FeS 6.310-18，ZnS 2.510-22，CdS 8.010-2 。在濃度相同的Fe2+，Zn2+和Cd2+混合溶液中通入H2S至飽和，最先生成沉淀的離子是 ，最后生成沉淀的離子是 。(無機化學例題與習題吉大版)6.若AgCl在水中，0.010mol/LCaCl2中，0.010mol/LNaCl中及0.050mol/LAgNO3中溶解度分別為S1，S2，S3和S4，將這些溶解度按由大到小排列的順序為 。 (無機化學例題與習題吉大版)7.已知Fe（OH）3的K0sp =2.810-39，欲使0.10 mol Fe（OH）3溶于1dm3溶液，則該溶液的最終pH應控制在 。(無機化學例題與習題吉大版)8.同離子效應使難溶電解質的溶解度 ，鹽效應使難溶電解質的溶解度 ；同離子效應較鹽效應 的多。(無機化學例題與習題吉大版)9.欲使沉淀的溶解度增大，可采取 、 、 、 等措施。(無機化學例題與習題吉大版)10. Ag2CrO4固體加到Na2S溶液中，大部分Ag2CrO4轉化為Ag2S，這是因為 。(無機化學例題與習題吉大版)11.已知K0sp：BaSO4 1.110-10，BaSO4 2.610-9.溶液中BaSO4反應的標準平衡常數為 。(無機化學例題與習題吉大版)12.向含有固體AgI的飽和溶液中：(無機化學例題與習題吉大版)（1）加入固體AgNO3，則【I-】變 。（2）若改加更多的AgI，則【Ag+】將 。（3）若改加AgBr固體，則【I-】變 ，而【Ag+】 。13. Ag2C2O4的溶度積常數表達式為 ，La(IO3)3的溶度積常數表達式為 。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）14. 欲使沉淀溶解，需設法降低 ，使J KSP。 例如，使沉淀中的某離子生成 ，或 。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）15. Mn(OH)2的KSP=2.110-13，在純水中其溶解度為 mol/L; Mn(OH)2飽和溶液的pH為 ；將0.050mol Mn(OH)2(s)剛好溶解在0.50L NH4Cl溶液中，則平衡時c(NH4Cl)為 mol/L(Kb(NH3H2O)=1.810-5)。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）16. 在AgCl,CaCO3,Fe（OH）3,MgF2這些難溶物質中，其溶解度不隨pH變化而改變的是 ，能溶解在氨水中的是 。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）17. 在CaCO3（KSP=4.910-9），Ca F2（KSP=1.510-10），Ca3(PO4)2（KSP=2.110-33）的飽和溶液中，Ca2+濃度由大到小的順序是（ ）（ ）（ ）。（無機化學釋疑與習題解析高教第二版）18. 已知Sn（OH）2、Al（OH）3、Ce（OH）4的KSP分別為5.010-27，1.310-33，2.010-28，則它們的飽和溶液的PH由小到大的順序是（）（） S3 S2 S4 7.1.48 8.減小，增大，大9.提高溫度、提高酸度，加入配合劑，加入強電解質。10 .Ag2CrO4的溶解度比Ag2S的大11.4.010-212.（1）小，（2）不變，（3）小，增大13. Ksp（Ag2C2O4）=c(Ag+)c02c(C2O42-)c0，Ksp（La(IO3)3）=c(La3+)c0c(IO3-)c0314.相應離子濃度，弱電解質，配合物15.3.710-5，9.87，2.516. AgCl，AgCl17. Ca F2，CaCO3，Ca3(PO4)218. Sn（OH）2，Al（OH）3，Ce（OH）419. PbCrO4，Ag2CrO4，CaCrO4，PbCrO4（s）+ 2I- PbI2（s）+ CrO42-，3.310-520.變小，增大。三、問答題：1答：在一定溫度下，難溶電解質達到沉淀溶解平衡時，溶液中各離子濃度冪的乘積是一常數。該常數稱為難溶電解質的溶度積常數，簡稱溶度積，以表示。任意條件下，難溶電解質溶液中，各離子濃度冪的乘積稱為濃度積（或濃度商），以J表示。兩者的區(qū)別為：J表示難溶電解質達到沉淀溶解平衡狀態(tài)或未達沉淀溶解平衡狀態(tài)，各離子濃度冪的乘積。 則表示難溶電解質達到沉淀溶解平衡狀態(tài)時，離子濃度冪的乘積。 只是J的一個特例。在一定溫度下， 是一常數，而J不是常數。2答：在任何給定的溶液中，J與的關系及其結論稱為溶度積規(guī)則。有下列三種情況。（1）J ，若溶液中有難溶電解質時，是飽和溶液，此時溶解和沉淀達動態(tài)平衡；若溶液中沒有難溶電解質固體，此時溶液稱準飽和溶液。（2）J ，是不飽和溶液，若體系中尚有難溶電解質固體存在，固體將溶解，直至達到飽和溶液為止。（3）J ，是過飽和溶液，會有新的沉淀析出，直至J，達到飽和溶液為止。沉淀生成的必要條件是J；沉淀溶解的必要條件是J。3答：（1）說法是錯誤。只有在一定溫度下，難溶電解質達溶解平衡狀態(tài)時，各離子濃度冪的乘積才是常數。（2）說法是錯誤的。根據與溶解度的關系，只有類型相同的難溶電解質，才能用比較溶解度的大小。否則，應計算出溶解度再進行比較。（3）說法是錯誤的。因為，同離子效應存在的同時，鹽效應也存在。當過量沉淀劑的加入，鹽效應起作用，沉淀反而溶解。（4）說法是正確的。綜合考慮同離子效應和鹽效應的影響，沉淀劑一般以過量20%50%為宜。4答：在難溶電解質的飽和溶液中，加入一種與難溶電解質有相同離子的易溶強電解質時，將使難溶強電解質的溶解度降低的現象稱為沉淀平衡中的同離子效應。例如，在AgCl的飽和溶液中存在下列平衡： AgCl(s) Ag+(aq) Cl-(aq)加入NaCl后，由于Cl-濃度增大，使AgCl的沉淀平衡向生成AgCl沉淀的方向移動，結果導致Ag+濃度降低，使AgCl的溶解度減小。在難溶電解質飽和溶液中，加入一種與難溶電解質不具有相同離子的易溶強電解質時，使難溶電解質溶解度稍有增大的現象稱為鹽效應。例如，在AgI飽和溶液中，存在下列平衡：Ag(s) Ag+(aq) -(aq)加入NaNO3后,由于NaNO3在溶液中完全電離,使溶液中離子的總濃度增大，導致離子強度增大，使Ag+和I-活動性降低，有效濃度變小。根據平衡移動原理，AgI的溶解平衡向溶解的方向移動,Ag+和I-的濃度增加，至重新達平衡為止。結果AgI在NaNO3的溶解度略有增大。當溶液中含有兩種或兩種以上的離子都能與同一沉淀劑生成沉淀時,若各離子起始濃度相同,隨著沉淀劑的加入,首先析出的沉淀是溶解度較小的難溶電解質，這種現象稱為分步沉淀。離子的沉淀順序決定于難溶電解質的和被沉淀離子的濃度。例如，在含有相同濃度的Cl-、Br-、I-的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液。由于AgI AgBrAgCl，隨著AgNO3的加入，首先到達AgI的，則AgI首先沉淀出來；繼續(xù)加入AgNO3，達到AgBr的，AgBr沉淀析出，再繼續(xù)加入AgNO3，達到AgCl的，AgCl沉淀出來。5.答：AgCl、PbCl2、e2、As2S3、Ca3(PO4)2的溶度積表達式分別為： = Ag+Cl- = Pb2+Cl-2 = Fe3+F-3 = As3+2S2-3 = Ca2+3PO43-2四、計算題：1. 解 (1) AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)平衡時 cB/ c x xK (AgI) = c (Ag+)/ c c (I-)/ c = x2x2=8.310-17 x=9.110-9S1 (AgI) = 234.77gmol-19.110-9 molL-1 =2.110-6 gL-1 (2) AgI (s)Ag+(aq) + I-(aq)平衡時 CB/ c x 0.0010+