《无机及分析化学》第八章课后题答案

第八章思考题与习题参考答案

一、选择题

1. 在给出的4个选项中，请选出1个正确答案。

（1）已知Ksp(AB)＝4.0×10-10；Ksp(A2B)＝3.2×10-11，则两者在水中的溶解度关系为( A )

A. S（AB）< S（A2B） B. S（AB）＞S（A2B） C. S（AB）＝S（A2B） D. 不能确定 （2）Mg（OH）2沉淀在下列溶液中溶解度最大的是( B ) A. 纯水 B. 在0.1mol·L-1 HCl中 C. 在0.1mol·L-1 NH4Cl中 D. 在0.1mol·L-1 Mg Cl 2中 （3）莫尔法测定Cl-和Ag+时，所用滴定剂分别为( B ) A. AgNO3，Na Cl B. AgNO3，AgNO3 C. AgNO3，KSCN D. AgNO3，NH4SCN （4）用佛尔哈德法测定溶液中Cl-时，所选用的指示剂为( D ) A. K2CrO4 B. 荧光黄 C. 曙红 D. 铁铵矾

（5） 佛尔哈德法测定Cl-时，溶液中没加有机溶剂，在滴定过程中使结果( A ) A. 偏低 B.偏高 C.无影响 D. 正负误差不定 二、填空题

2．相同温度下，HAc在NaAc溶液中的解离度小于纯水中的解离度，CaCO3在Na2CO3溶液中的溶解度小于其在纯水中的溶解度，这种现象可用_同离子效应__来解释。

3．分步沉淀的次序不仅与溶度积常数与沉淀的类型有关，而且还与溶液中相应离子浓度有关。；

θ4．BaSO4和Mg(OH)2的Ksp分别为1.1×10-10和5.6×10-12，两者在水中溶解度

为1.05×10-5，1.1×10-4。；

5．佛尔哈德法测定I-时采取返滴定法（直接法还是返滴定法），滴定时应注意 先加入过量的硝酸银标准溶液后再加入指示剂铁铵矾。 三、简答题

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6．试用溶度积规则解释下列事实

解：（1）CaCO3沉淀溶于稀HCl ：CaCO3Ca2++CO32-，在稀HCl中存在H+，能与CO32-结合生成HCO3-和H2CO3，导致平衡向右移动，直到完全溶解。 （2）AgCl沉淀中加入I-，能生成淡黄色的AgI沉淀：AgCl沉淀中加入I-，能生成淡黄色的AgI沉淀，由于AgI的溶解度比AgCl的溶解度小，所以在AgCl沉淀中加入I-，会发生沉淀的转化，AgCl(白色沉淀)+ I-AgI(黄色沉淀)+ Cl-，生成黄色的AgI沉淀。

（3）CuS沉淀不溶于HCl，却溶于HNO3：CuS的溶解度非常小，不溶于强酸，遇到HNO3能溶解是因为HNO3氧化性很强，能将S2-氧化，使CuS溶解，发生的反应如下：3CuS(s)+2NO3-(aq)+ 8H+(aq)=3Cu2+(aq)+2NO(g)+3S(s)+4H2O(l) （4）AgCl沉淀不溶于水，而溶于氨水：AgClAg++Cl-，加入氨水后，NH3能与Ag+结合生成配离子Ag(NH3)2+而溶解，总反应如下，

AgCl+2 NH3[Ag(NH3)2]++Cl-。

7．在莫尔法中为何要控制指示剂K2CrO4的浓度？为何溶液的酸度应控制在6.5~10.5？如果在pH=2时滴定Cl-，分析结果会怎样？

解：莫尔法中要控制指示剂K2CrO4的浓度：K2CrO4本身显黄色，浓度太高，影响终点的颜色观察，浓度太低会使滴定剂AgNO3过量产生正误差。溶液的酸度应控制在6.5~10.5：酸性较大，会使CrO42-转化为Cr2O72-，导致指示剂灵敏度下降；碱性太强，Ag+与OH-会生成黑色Ag2O影响分析结果。如果在pH=2时滴定Cl-，会使滴定剂消耗过量，产生较大的正误差。 8．用银量法测定下列试剂，各应选择何种方法确定终点较为合适 （1）BaCl2 解：佛尔哈德法 （2）KCl 解：莫尔法 （3）NH4Cl 解：佛尔哈德法 （4）Na2CO3+NaCl 解：佛尔哈德法 （5）NaBr 解：莫尔法 四、计算题

9．已知25℃时，AgI溶度积为8.5×10-17，求（1）在纯水中；（2）在0.01mol∙L-1KI溶液中AgI的溶解度。

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θ

解：（1）设在纯水中的溶解度为S，Ksp=( S)2=8.52×10-17，则

θSKsp8.5210179.2109molL1

（2）在0.01mol·L－1KI溶液中AgI的溶解度为S′，

Ksp= S′·(0.01+ S′)=8.52×10-17，

则，0.01+ S′≈ 0.01，S′ = Ksp/0.01=8.5×10-15mol∙L-1

10．将等体积的0.004 mol·L-1AgNO3溶液和0.004 mol·L-1的K2CrO4溶液混合，有无砖红色的Ag2CrO4沉淀析出？已知

22Ksp

(Ag2CrO4)=1.1×10－12。

c(Ag)c(CrO20.0040.004θ4)Q8.0109Ksp(Ag2CrO4) θθcc22有砖红色沉淀析出。

11．1L溶液中含有4molNH4Cl和0.2molNH3，试计算：（1）溶液的[OH-]和pH；（2）在此条件下若有Fe(OH)2沉淀析出，溶液中Fe2+的最低浓度为多少？已

θ

知Ksp (Fe(OH)2)=4.9×10-17。

解：（1）

pHpKθacacθlgcbcθ14pK(NH3)lgθbθc(NH+)c4c(NH3)cθ144.74lg40.2 7.947.96

Kw1.01014c(OH)9.09107 8c(H)1.1010θ（2） Ksp(Fe(OH)2)c(Fe2)c2(OH)

4.8710175 c(Fe)/c5.910θ272[c(OH)/c](9.0910)2θθKsp(Fe(OH)2)12．在0.1mol·L－1ZnCl2溶液中通入H2S气体至饱和，如果加入盐酸以控制溶

液的pH，试计算开始析出ZnS沉淀和Zn2+沉淀完全时溶液的pH。已知

－7－15KKa sp (ZnS)=2.5×10-22，(H(HS)=7.1×10。 2S)=1.3×10， K2a21解：ZnS开始沉淀时S2-的浓度为

c(S)/c2θθKsp(ZnS)0.12.510222.51021

0.1对反应：H2S

2H+ + S2-

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KKKθa2θa2c(H)/cc(Sθ22)/cθc(H2S)/cθθ2

0.11.31077.1101511.910 212.510c(H)/cθc(HS)/cK2θa1Kaθ2c(S)/cθpH=0.72

Zn2+完全沉淀时S2-的浓度为

c(S)/c2θθKsp(ZnS)1105θa22.510222.51017 5110KKθa2c(H2)/cθc(S2)/cθ c(H2S)/cθθθa12c(H)/cθc(HS)/cKc(S)/c2Kaθ2θ0.11.31077.1101531.910

2.51017pH=2.72

13. 某溶液中含有Ca2+和Ba2+，浓度均为0.10mol·L－1，向溶液中滴加Na2SO4溶液，开始出现沉淀时

SO2-4浓度应为多大？当CaSO4开始沉淀时，溶液中剩下的

Ba2+浓度为多大？能否用此方法分离Ca2+和Ba2+？

已知Ksp (BaSO4)=1.08×10-10，Ksp(CaSO4)=4.93×10-5。 解：BaSO4开始沉淀时，溶液中c(SO42-)为：

c(SO)/c24θksp(BaSO4)/cθc(Ba2)/cθ1.0810101.08109

0.10CaSO4开始沉淀时，溶液中c(SO42-)为：

c(SO)/c24θksp(CaSO4)/cθc(Ca2)/cθ4.931054.931041.08109

0.10先沉淀的是BaSO4，此时c(SO42-)为1.08×10-9 mol·L-1 当CaSO4开始沉淀时，溶液中的c(Ba2+)为：

c(Ba)/c2θksp(BaSO4)/cθθc(SO24)/c1.0810102.1071.0105 44.9310故可用此法分离Ca2+和Ba2+。

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14．某溶液中含有Mg2+离子，其浓度为0.01mol·L-1，混有少量Fe3+杂质，欲除去Fe3+杂质，应如何控制溶液的pH。已知Ksp(Fe(OH)3)=2.8×10-39，

K sp (Mg(OH)2)=5.6×10-12。

解：使Fe3+完全沉淀所需OH-的最低平衡浓度为

θKsp(Fe(OH)3)c(Fe3)c3(OH)

θKsp(Fe(OH)3)c(OH)/c3θc(Fe)/c3θ32.791039

1.0105c(OH-)=6.5×10-12mol∙L-1，pH=14 – pOH=2.8 使Mg2+开始沉淀所需OH-的最低平衡浓度为：

θKsp(Mg(OH)2)c(Mg2)/cθc2(OH)/cθ

θKsp(Mg(OH)2)c(OH)/cθc(Mg2)/cθ5.611012

0.010c(OH-)=2.4×10-5mol∙L-1，pH=14-lgc(OH-)=9.4 应控制pH在2.8到9.4之间。

15．用Na2CO3溶液处理AgI沉淀，使之转化为Ag2CO3沉淀，这一反应的共同平衡常数为多少？如果在1L Na2CO3溶液中要溶解0.01molAgI，Na2CO3的最初

θθ浓度应为多少？这种转化能否实现？已知Ksp(AgI)=8.5×10-17，Ksp(Ag2CO3)=

8.5×10-12。 解：

2AgI + CO32- = Ag2CO3 + 2I-

θ2θ2Ksp(AgI))/cc(I)/c[c(Ag)/cθ]2θK2θ2θθ2Ksp(Ag2CO3)c(CO3)/cc(CO3)/c[c(Ag)/c]2（8.521017）22K8.5810 12Ksp(Ag2CO3)8.4610θspc(I2K(AgI)2若AgI完全溶解则平衡时c(I-)=0.01mol∙L-1，

[c(I)/cθ]20.01217c(CO)/c1.210 θ22K8.51023θ如果在1L Na2CO3 溶液中要溶解0.01molAgI，Na2CO3的最初浓度应为

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1.2×1017 mol·L-1，这是不可能的，这种转化不可能实现 16．有生理盐水10.00mL，加入K2CrO4指示剂，以0.1043 mol·L－1

AgNO3标准溶液滴定至出现砖红色，用去AgNO3标准溶液14.58mL，计算生理盐水中NaCl的质量浓度。

mNaClnNaClMNaClc(AgNO3)V(AgNO3)MNaClVVV 110.1043molL14.58mL58.44gmolNaCl8.887gL110.00mLNaCl17．称取可溶性氯化物0.2266g，加水溶解后，加入0.1121mol·L

－1

的AgNO3

标准溶液30.00mL，过量的Ag+用0.1183 mol·L－1的NH4SCN标准溶液滴定，用去6.50mL，计算试样中氯的质量分数。 解：

mClnClMCl(nAg总－nAg剩余）MClwClmmm

33（0.112130.00100.11836.5010）35.45＝＝0.4056(40.56%)0.226618．称取基准NaCl0.2000g溶于水，加入AgNO3标准溶液50.00mL，以铁铵矾为指示剂，用NH4SCN标准溶液滴定，用去25.00mL。已知1.00mLNH4SCN标准溶液相当于1.20mLAgNO3标准液。计算AgNO3和NH4SCN溶液的浓度。 解： m(NaCl)= 0.2000 g，M(NaCl)= 58.44 g∙mol-1

n(Ag+)n(Cl-)n(SCN-)m(NaCl)/M(NaCl)c(SCN-)V(SCN-) (1)

c(Ag+)V(Ag+)1.20c(Ag+)1.00c(SCN-) (2)(1)和(2)联立解得

c (AgNO3)＝c (Ag+)＝0.1711mol∙L-1 c (NH4SCN)＝c (SCN -)＝0.2053mol∙L-1

19．称取纯KCl和KBr混合物0.3074g，溶于水后用0.1007mol·L－1AgNO3标准溶液滴定至终点，用去30.98mL，计算混合物中KCl和KBr的质量分数。 解：

nKClMKClnKBrMKBr0.3074gnKClnKBr0.100730.9810mol. .

3

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nKCl0.001437molnKBr0.001683molwKClnKBr

nKClMKCl0.00143774.550.3485m0.3074 nKBrMKBr0.001683119.00.6515m0.307420．分析某铬矿时，称取0.5100g试样，生成0.2615gBaCrO4，求矿中Cr2O3的质量分数。

解法Ⅰ：

CrO231Cr2O3)2100%W(样品）M(BaCrO4)m(BaCrO4)M(1152.00.26152100%15.38%0.5100253.3 BaCrO解法Ⅱ：4m(BaCrO4)0.26150.5127W(样品）0.5100CrO23152.0(BaCrO4)化学因数0.51270.1538253.32 . .