7
若使PbS完全沉淀,则[Pb2+] < 1.0 ? 10-5 mol·dm-3
34.?10?28-23 -3
[S] == 3.4 ? 10(mol·dm) ?2+?5[Pb]10.?102?
Ksp [H+] =Ka1?Ka2?[H2S][S]2?= 0.45 (mol·dm-3)
pH = 0.35
若使MnS不沉淀
[S2?] = 1.4 ? 10-15 / 0.010 = 1.4 ? 10-13 (mol·dm-3) [H+] = 7.0 ? 10-6 pH = 5.16
所以pH值应控制的范围: 0.35 < pH < 5.16 8
2? CrO4沉淀所需
[Ag+] =12.?10?12/2.0?10?3= 2.4 ? 10-5 (mol·dm-3) Cl? 沉淀所需
[Ag+] = 1.6 ? 10-10/1.0 ? 10-5 = 1.6 ? 10-5 (mol·dm-3) 所以Cl? 先沉淀。
-10 ??
当CrO2/ 2.4 ? 10-5 = 6.7 ? 10-6 (mol·dm-3 ) 4开始沉淀时, [Cl] = 1.6 ? 10
10.?10?5?6.7?10?6 ? 100 % = 30 % ?510.?10
9
(1) Ag2CrO4
?2Ag+ +CrO24
Ksp(Ag2CrO4) = 9.0 ? 10-12
-3? [CrO24] = 0.050 mol·dm
+2 -12? [Ag+]2 [CrO24] = [Ag]? 0.050 = 9.0 ? 10
[Ag+] = 1.3 ? 10-5 mol·dm-3
(2) 当 [Ag+] = 1.0 ? 10-4 mol·dm-3时
-12 ? [CrO2/ (1.0 ? 10-4)2 = 9.0 ? 10-4 (mol·dm-3) 4] = 9.0 ? 10
? 9.0 ? 10-4 / 0.050 ? 100 % = 1.8 % (仍在溶液中的CrO24) ? (3) 溶液中剩余的CrO24浓度为
11
0.050 - 0.050 ? 99 % = 5.0 ? 10-4 (mol·dm-3)
[Ag+] =(9.0?10?12)/(50.?10?4)= 1.3 ? 10-4(mol·dm-3) 10
S2?(aq) + 2AgI(s)
Ag2S(s) + 2I-(aq)
?2Ksp(AgI)2(8.3?10?17)2[I[I-]]217
平衡时K = 22= 1.1 ? 10??[[SS??]]Ksp(Ag2S)6.3?10?50 [S2?] = [I?]2K = (0.010)2 / (1.1 ? 1017) = 9.1 ? 10-22 (mol·dm-3)
所以,(NH4)2S的最初浓度
[(NH4)2S] = [I?] / 2 + 9.1 ? 10-22 ? 0.010 / 2 = 0.0050(mol·dm-3) 11
? 开始沉淀所需C2O24浓度为:
MgC2O4?
?[C2O24] =
85.?10?5-4-3
= 1.7 ? 10 (mol·dm) ?[Mg2+]50.?10?1Ksp CaC2O4?
?[C2O24] =
2.6?10?9-9 -3
= 5.2 ? 10(mol·dm) ?2+?1[Ca]50.?10Ksp 所以CaC2O4先沉淀。
当Ca2+沉淀完全时
?[C2O24] =
2.6?10?9-4-3
= 2.6 ? 10 (mol·dm)
10.?10?585.?10?5 [Mg] == 3.3 ? 10-1 (mol·dm-3 ) ?2-?4[C2O4]2.6?102+
Ksp 被沉淀Mg2+ 的百分比=
050.?0.33? 100 % = 34 %
050.
12
混合液中加入50 cm3 KI后,若KI未参与反应前:
40?010.?10?015.= 0.025 (mol·dm-3 )
1005.0?10?13+
[Ag] == 2.0 ? 10-11 (mol·dm-3)
0.025 [Br?] =
[I?]= 0.20 ? 50/100 = 0.10 (mol·dm-3) [I?][Ag+] = 2.0 ? 10-12 > 1.5 ? 10-16 故可以生成AgI沉淀 。
12
13
KspKa2(HAc)Ka1Ka214.?10?15?32.?10?10-3
= 6.6 ? 10 ??2368.?100.0102?0.0202-3-3
= 6.6 ? 10 x = 0.0025 mol·dm 2x c(HAc) = 0.020 + 0.0025 = 0.023 (mol·dm-3) 14
? Mg(OH)2(s) + 2NH4 Mg2+ + 2NH3 + 2H2O
平衡浓度/ mol·dm-3 0.10-2x x 2x
12.?10?11-2
K =2?= 3.7 ? 10 ?52Kb(18.?10)x(2x)2-2-3
3.7 ? 10 = x = 2.7 ? 10 mol·dm
(010.?2x)2-2
Ksp NH4Cl的体积 = 1.0 / x = 37 (cm3)
15
离子 初始物质的量/ mol 反应失去物质的量/ mol H3O+ 0.030 -0.030
0.015 -0.015 ? SO24Ba2+ 0.060 OH? 0.12
溶液中发生两个反应:
-0.015 -0.030
反应后物质的量/ mol 0 0 0.045 0.090
??H2O H3O+ + OH?????BaSO4(s) Ba2+(aq) +SO24(aq)?由于[OH?] >> [H3O+],所以,所有酸被中和。酸碱中和后剩余:
[OH?] = 0.090 / 0.40 = 0.23 (mol·dm-3)
[H3O+] = Kw / [OH?] = 1.00 ? 10-14 / 0.23 = 4.3 ? 10-14 (mol·dm-3) [Ba2+] = 0.045 / 0.40 = 0.11 (mol·dm-3)
-9 -8 -3? [SO24]= 1.5 ? 10/ 0.11 = 1.4 ? 10(mol·dm)
16
设所需最低的 [H+]= c mol·dm-3, 则 FeS(s) + 2H+
13
Fe2+ + H2S
平衡浓度/ mol·dm-3 c-2 ? 0.10 0.10 0.10
010.?010.37.?10?19 = 28 ?2?7?13(c?2?010.)10.?10?13.?10
010.= 5.3 c = 0.22 mol·dm-3
c?0.20 17
(1) 若混合时还没有沉淀生成则
250.-3
? 0.10 ? 0.036 (mol·dm) 70.0450.-3? [MoO2? 0.10 = 0.064 (mol·dm) 4] =
70.0 [Ag+] =
???Ag2MoO4(s) 的反应, (2) 由2Ag+ + MoO4?可以看出,反应中MoO2 即4是过量的,
沉淀0.036 mol·dm-3的Ag+,使
-3? [MoO24]= 0.064 - 0.018 = 0.046 (mol·dm)
(3) Ag2MoO4(s)
?2Ag+ +MoO24
平衡浓度/ mol·dm-3 2x 0.046 + x
? 因为Ksp = [Ag+]2 [MoO24]
所以 (2x)2 ? (0.046 + x) = 2.6 ? 10-11 0.046 + x ? 0.046 ,所以x = 1.2 ? 10-5
-3? [Ag+] = 2.4 ? 10-5 mol·dm-3, [MoO24] = 0.046 mol·dm
18
Cd2+ + H2S
CdS? + 2H+
平衡浓度/ mol·dm-3 x 0.10 1.4 K =
Ka1Ka2= 1.9 ? 106 反应完全 Ksp14.2 = 1.9 ? 106 x = 1.0 ? 10-5 mol·dm-3
x?010. 19
c(Zn2+) =
100?0108.= 0.0180 (mol·dm-3)
100?500 刚刚产生Zn(OH)2沉淀时
[Zn2+][OH?]2 = Ksp(Zn(OH)2) = 1.8 ? 10-14
[OH?] =18.?10?14/0.0180 = 1.0 ? 10-6 (mol·dm-3)
14
设加入NaOH x g [OH?] = Kb
[NH3?H2O]?[NH4], [NH3] =
x1000x ??4060024? [NH4] =
2?10.?500x ?60024x/24
167.?x/24 所以1.0 ? 10-6 = 1.8 ? 10-5 ?
x = 2.1
至少需加入2.1 g 氢氧化钠。 20
(1) 因为Ba(IO3)2在1 dm3 0.0020 mol·dm-3 KIO3溶液中的溶解的量与在0.040 mol·dm-3 1 dm3 Ba(NO3)2溶解的量相同,设为x mol·dm-3则有:
? Ba(IO3)2 Ba2+ + 2IO3
=
x 2x + 0.0020;0.002 mol·dm-3 KIO3中 x+0.040 2x ;0.040 mol·dm-3 Ba(NO3)2中
?2
因为Ksp(Ba(IO3)2) = [Ba2+][IO3],Ksp在一定的温度下不变。
所以x (2x + 0.0020 )2 = (x + 0.040) (2x)2 x = 2.6 ? 10-5
?2
(2) Ksp(Ba(IO3)2) = [Ba2+][IO3]= (2.6 ? 10-5 + 0.040) (2 ? 2.6 ? 10-5)2 = 1.1 ? 10-10
21
Ksp(Mg(OH)2) = 1.3 ? 10-4 (2 ? 1.3 ? 10-4)2 = 8.9 ? 10-12
? 若不生成Mg(OH)2沉淀,应加c(NH4):
8.9?10?12-10 c(OH)== 1.8 ? 10 ?2+0.050[Mg]?2
Ksp c(OH?) = 1.3 ? 10-5 mol·dm-3
?c(NH4)?13.?10?5 = 1.8 ? 10-5
0.050? c(NH4) = 0.068 mol·dm-3
加入 (NH4)2SO4(s) 量:
0.06820= 0.090 (g) ?132?21000
22
MgF2 Mg2+ + 2F? 平衡浓度/ mol·dm-3 0.100 + x 2x [Mg2+][F? ]2 = (0.100 + x ) ( 2x )2 = 8.0 ? 10-8
15