大學(xué)無機化學(xué)第八章試題及答案.doc

第八章 沉淀溶解平衡各小節(jié)目標(biāo)：第一節(jié)：溶度積常數(shù)1;了解溶度積常數(shù)及其表達式，溶度積和溶解度的關(guān)系。2:學(xué)會用溶度積原理來判斷沉淀是產(chǎn)生、溶解還是處于平衡狀態(tài)（飽和溶液），3:大致了解鹽效應(yīng)和同離子效應(yīng)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(guān)計算。(將有沉淀生成)第三節(jié)：沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化1：利用溶度積原理掌握沉淀溶解和轉(zhuǎn)化的計算（沉淀溶解）2：可以判斷溶液中哪種物質(zhì)先沉淀。用KSP的表達式，計算溶液中相關(guān)離子的濃度。習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(shù)為（ ）(無機化學(xué)例題與習(xí)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(shù)為3.010-17，則Zn（OH）2在水中的容度積為（ ）(無機化學(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(guān)系式中正確的是（ ）(無機化學(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(zhì)量為233，K0sp = 1.110-10，把1.010-3mol的BaSO4配成10dm3溶液，BaSO4未溶解的質(zhì)量為（ ）(無機化學(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(yīng)是（ ）（已知FeS的K0sp =6.310-18；H2S的K0a1K0a2 = 1.410-20) (無機化學(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(zhì)在純水中溶解達到平衡時，其離子濃度的乘積為該物質(zhì)的容度積 D. AgCl的導(dǎo)電性弱，所以為弱電解質(zhì)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(xué)例題與習(xí)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(xiàn) ( )A. BaSO4沉淀 B. AgCl 沉淀 C. AgCl和BaSO4沉淀 D.無沉淀19.下列有關(guān)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(zhì)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(shù)為 。 (無機化學(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)題吉大版)3.難溶電解質(zhì)MgNH4PO4和TiO(OH)2的容度積表達式分別是 。(無機化學(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)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(yīng)控制在 。(無機化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)8.同離子效應(yīng)使難溶電解質(zhì)的溶解度 ，鹽效應(yīng)使難溶電解質(zhì)的溶解度 ；同離子效應(yīng)較鹽效應(yīng) 的多。(無機化學(xué)例題與習(xí)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(xué)例題與習(xí)題吉大版)10. Ag2CrO4固體加到Na2S溶液中，大部分Ag2CrO4轉(zhuǎn)化為Ag2S，這是因為 。(無機化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)11.已知K0sp：BaSO4 1.110-10，BaSO4 2.610-9.溶液中BaSO4反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為 。(無機化學(xué)例題與習(xí)題吉大版)12.向含有固體AgI的飽和溶液中：(無機化學(xué)例題與習(xí)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(shù)表達式為 ，La(IO3)3的溶度積常數(shù)表達式為 。（無機化學(xué)釋疑與習(xí)題解析高教第二版）14. 欲使沉淀溶解，需設(shè)法降低 ，使J KSP。 例如，使沉淀中的某離子生成 ，或 。（無機化學(xué)釋疑與習(xí)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(xué)釋疑與習(xí)題解析高教第二版）16. 在AgCl,CaCO3,Fe（OH）3,MgF2這些難溶物質(zhì)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(xué)釋疑與習(xí)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(xué)釋疑與習(xí)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(zhì)。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(yīng)離子濃度，弱電解質(zhì)，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(zhì)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(shù)。該常數(shù)稱為難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)，簡稱溶度積，以表示。任意條件下，難溶電解質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(shù)，而J不是常數(shù)。2答：在任何給定的溶液中，J與的關(guān)系及其結(jié)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(zhì)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(zhì)固體，此時溶液稱準(zhǔn)飽和溶液。（2）J ，是不飽和溶液，若體系中尚有難溶電解質(zhì)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(zhì)達溶解平衡狀態(tài)時，各離子濃度冪的乘積才是常數(shù)。（2）說法是錯誤的。根據(jù)與溶解度的關(guān)系，只有類型相同的難溶電解質(zhì)，才能用比較溶解度的大小。否則，應(yīng)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(yīng)存在的同時，鹽效應(yīng)也存在。當(dāng)過量沉淀劑的加入，鹽效應(yīng)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(yīng)和鹽效應(yīng)的影響，沉淀劑一般以過量20%50%為宜。4答：在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入一種與難溶電解質(zhì)有相同離子的易溶強電解質(zhì)時，將使難溶強電解質(zhì)的溶解度降低的現(xiàn)象稱為沉淀平衡中的同離子效應(yīng)。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(jié)果導(dǎo)致Ag+濃度降低，使AgCl的溶解度減小。在難溶電解質(zhì)飽和溶液中，加入一種與難溶電解質(zhì)不具有相同離子的易溶強電解質(zhì)時，使難溶電解質(zhì)溶解度稍有增大的現(xiàn)象稱為鹽效應(yīng)。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(dǎo)致離子強度增大，使Ag+和I-活動性降低，有效濃度變小。根據(jù)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(jié)果AgI在NaNO3的溶解度略有增大。當(dāng)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(zhì)，這種現(xiàn)象稱為分步沉淀。離子的沉淀順序決定于難溶電解質(zhì)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+ xK