[Ag (CN)2]- = 0.10-X= 0.10mol? L-1; [NH3] = 0.20-2X= 0.20mol? L-1;
计算结果表明:由于[Ag (CN)2]-稳定性远大于[Ag (NH3)2+], 加入足量的CN-时, [Ag (NH3)2+]几乎转化为[Ag (CN)2]-.。
17 已知K?f??Ag?NH3?2????1.67?107, Ksp(AgCl)= 1.8×10 , Ksp(AgBr)= 5.3×10. 将
Θ
-10
Θ
-13
0.1mol?LAgNO3 与0.1 mol??LKCl 溶液以等体积混合,加入浓氨水(浓氨水加入体积变化忽略)使AgCl 沉淀恰好溶解,试问:
(1)混合溶液中游离的氨浓度是多少?
(2)混合溶液中加入固体KBr,并使KBr 浓度为0.2 mol??L,有无AgBr 沉淀产生? (3)欲防止AgBr 沉淀析出,氨水的浓度至少为多少? 解:(1)AgNO3与KCl两种溶液等体积混合后,浓度为各自的一半。
-–-1-1
[Ag+]= [Cl ] = 0.1/2 mol??L = 0.05 mol??L,在1升该溶液中产生0.05 mol的AgCl 沉淀。
-1
-1 -1
根据题意,AgCl沉淀 恰好全部溶解形成[Ag(NH3)2]+ ,[Ag(NH3)2+] = 0.05 mol? L
-1
根据同时平衡规则:AgCl + 2NH3 ? [Ag(NH3)2]+ + Cl- 该反应的平衡常数为:K= [Ag(NH3)2+][ Cl-]/[ NH3]2
=[Ag(NH3)2+][ Cl-][ Ag+]/[ NH3]2[Ag+] = Kf,([Ag (NH3)2]+)· K sp(AgCl) = 1.67× 107× 1.80× 10-10 = 3.0× 10-3
设平衡时游离的NH3浓度为 x mol? L
AgCl + 2NH3 ? [Ag(NH3)2]+ + Cl-
平衡浓度/ mol? L x 0.05 0.05 K=[Ag(NH3)2+][ Cl-]/[ NH3]2=0.05×0.05/X2=3.0× 10-3
0.05?0.053.0?10?3-1
-1
X=?0.91
-1
即游离的氨浓度为0.91mol? L
(2)设混合溶液中Ag+离子浓度为 y mol? L
-1
+??Ag+ + 2NH3 ???? [Ag(NH3)2]
平衡浓度/ mol? L y 1.3+2y 0.05-y (Kf(Ag (NH3)2+)很大,y 很小)所以:
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y ≈1.3 ≈0.05
Kf(Ag (NH3)2+)= 0.05/y(1.3)2=1.67×107 得:[Ag+]= y = 1.77× 10-9 mol? L
-1
混合溶液中加入固体KBr,使[Br-] = 0.2 mol? L
-1
J= [Ag+][Br-] = 1.77× 10-9×0.2 = 3.54× 10-10
已知:KSP(AgBr)= 1.8×10,
因为J> KSP(AgBr),所以将会产生AgBr沉淀。
(3) 设欲防止 AgBr 沉淀,溶液中 NH3 的浓度至少为 z mol? L.
+-?? AgBr + 2NH3 ???? [Ag(NH3)2] + Br
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-1
-10
平衡浓度/ mol? L z 0.05 0.2
K =[Ag(NH3)2]+ [Br -][Ag+]/ [NH3]2[Ag+] =Kf(Ag (NH3)2+) ·KSP(AgBr) = 1.67× 107× 5.3× 10-13 = 8.51× 10-6
由K =[Ag(NH3)2]+ [Br -]/ [NH3]2 = 0.05×0.2/z2 = 8.51× 10-6 得: [NH3]= z = 34.3 mol? L
理论上氨水的浓度至少为 35 mol? L 时,才能防止 AgBr 沉淀的产生,但因市售氨水浓度最浓仅达17 mol? L,故加入氨水不能完全阻止 AgBr 沉淀的生成。
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