第八章 1.考虑酸效应,计算下列微溶化合物的溶解度 (1)Ca52在pH=2.0的溶液中: (2)BaS04在2.0mol-L'HC中 (3)PbS04在0.10 mol-L-HNO3中: (4)Cs在pH=0.5的饱和HS中(H2S0.1molL). 解: (I)设Ca5的溶解度为s,则 s=[Ca2+] 2s=F]+HF] [F]=6e2 Kp=Ca2+][FP=s62s2=462s2 所以 隔 当p2.0时 6.6x104 2)设50,的溶解度为8+66x10=006@ [SO2]+[HS0]=s [Ba2+]=5 Iso 1=s.5som K=ss-go 图 当H*]=2.0mol,L1时
1. 考虑酸效应,计算下列微溶化合物的溶解度: (1) CaF2 在 pH 2.0 = 的溶液中; (2) BaSO4 在 1 2.0mol L HCl − 中; (3) PbSO4 在 1 0.10mol L HNO3 − 中; (4) CuS 在 pH 0.5 = 的饱和 H S2 中( 1 2 [H S] 0.1mol L− )。 解: (1)设 CaF2 的溶解度为 s,则 2 s Ca [ ] + = 2 [ ] [ ] s F HF − = + [ ] 2 F F s − = − 2 2 2 2 2 [ ][ ] ( 2 ) 4 sp F F K Ca F s s s + − − − = = = 所以 sp 3 2 F 4 K s = 当 pH=2.0 时 4 2 4 6.6 10 0.062 10 6.6 10 F − − − − = = + (2)设 BaSO4 的溶解度为 s 2 4 4 [ ] [ ] SO HSO s − − + = 2 [ ] Ba s + = 2 4 2 4 [ ] SO SO s − = − 2 4 sp SO K s s = − 2 4 sp SO K s − = 当 1 [ ] 2.0 H mol L + − = 时
1.0x10-2 20+10x107 =5.0×10-3 =1.5×104(mol,L) (3)设PhSO,的溶解度为s P62+1=s 当*]=0.10molE时 1.0x102 “10+10x10=091 Kp=s. 服- -=42×10(mol. (4)【解法1】忽略C2+的水解,设CuS溶解度为s,则 [Cu2+]=s [S2]+[S]+[S2]=cH25+sscH25 S2-]=cH2s62- Kp=[C2+][S2-]=5ch2s62 K CHas62- 当p=0.5时 故 6.0x10-36 010x92x10=65x1015mal-r 【解法2】 人,-Hs2 S] 1521=Kakath9_13x10'x71x10-5x010-92x1021 10-0.3y2
2 3 2 2 4 1.0 10 5.0 10 2.0 1.0 10 SO − − − − = = + 所以 10 4 1 3 1.1 10 1.5 10 ( ) 5.0 10 s mol L − − − − = = (3)设 PbSO4 的溶解度为 s 2 [ ] Pb s + = 2 4 4 [ ] [ ] SO HSO s − − + = 当 1 [ ] 0.10 H mol L + − = 时 2 2 2 4 1.0 10 0.091 0.10 1.0 10 SO − − − = = + 2 4 sp SO K s s = − 所以 10 1.1 10 4 1 4.2 10 ( ) 0.091 s mol L − − − = = (4)【解法 1】忽略 2 Cu + 的水解,设 CuS 溶解度为 s,则 2 [ ] Cu + =s 2 2 2 2 [ ] [ ] [ ] H S H S S HS S c s c − − − + + = + 2 2 2 [ ] H S S S c − = − 2 2 2 2 [ ][ ] sp H S S K Cu S s c + − = = − 2 2 sp H S S K s c − = 当 pH=0.5 时 7 15 21 2 0.5 2 0.5 7 7 15 1.3 10 7.1 10 9.2 10 (10 ) 10 1.3 10 1.3 10 7.1 10 S − − − − − − − − − = = + + 故 36 15 1 21 6.0 10 6.5 10 ( ) 0.10 9.2 10 s mol L − − − − = = 【解法 2】 2 2 1 2 2 [ ] [ ] [ ] a a H S K K H S + − = 7 15 2 21 2 1 2 2 0.5 2 [ ] 1.3 10 7.1 10 0.10 [ ] 9.2 10 [ ] (10 ) K K H S a a S H − − − − + − = = =
2.考虑络合效应,计算下列微溶化合物的溶解度 (I)AgBr有2.0 mol.LNH3溶液中: (2)BaS04在pH=8.0的0.010molL'EDTA溶液中。 解:(1)设AgBr溶解度为s,则 s=[Br] s=Ag]+[Ag(NH3)广门+Ag(NH3克 Ksp=[4g'llBr-]= Ag(NH3) s=√KpNHS) 忽略由于4g形成络合物所消耗的NH3,则 agww3=1+∑ANHf=1+10324×20+10705×(2.0}2=45x107(mol.F 故 s=V50x10B×45×107=4.7×103(m0l.E) (2)设BaSO,的溶解度为s,则 s=[Ba2+]+[BaY] s=[SO]+[HSO] s02]=sδso 当pH=800时,gaym=2.27 lgKy=7.86-2.27=559 由于BaSO有较大的溶解度,且BaY的lg KBay较大,所以此时消耗于Ba2+的 Y不能忽略不计。 [H2]=0.010-[Ba门=0.010-3+[Ba2+]=0.010-s Kp=-Bd2Iso门]aan Kp-1Kay HY] 当pl=8.00时,0,的6og=100 1+102359×0010-911k1010 s2×1.00 解之 s=6.3x10(mol-L)
36 15 1 2 21 6.0 10 6.5 10 ( ) [ ] 9.2 10 Ksp s mol L S − − − − − = = = 2. 考虑络合效应,计算下列微溶化合物的溶解度: (1) AgBr 有 1 2.0mol L NH3 − 溶液中; (2) BaSO4 在 pH 8.0 = 的 1 0.010mol L EDTA − 溶液中。 解:(1)设 AgBr 溶解度为 s,则 s Br [ ] − = 3 3 2 s Ag Ag NH Ag NH [ ] [ ( ) ] [ ( ) ] +++ = + +( ) 3 [ ][ ] sp Ag NH s K Ag Br s + − = = ( ) 3 s K = sp Ag NH 忽略由于 Ag+ 形成络合物所消耗的 NH3 ,则 3.24 7.05 2 7 1 ( ) 3 3 1 [ ] 1 10 2.0 10 (2.0) 4.5 10 ( ) i Ag NH i NH mol L− = + = + + = 故 13 7 3 1 s mol L 5.0 10 4.5 10 4.7 10 ( ) − − − = = (2)设 BaSO4 的溶解度为 s,则 2 s Ba BaY [ ] [ ] + = + 2 4 4 s SO HSO [ ] [ ] − − = + 2 4 2 4 [ ] SO SO s − = − 当 pH=8.00 时, ( ) lg 2.27 Y H = ' lg 7.86 2.27 5.59 KBaY = − = 由于 BaSO4 有较大的溶解度,且 BaY 的 ' lg KBaY 较大,所以此时消耗于 2 Ba + 的 Y 不能忽略不计。 2 2 [ ] 0.010 [ ] 0.010 [ ] 0.010 H Y BaY s Ba s + = − = − + − 2 2 4 2 ( ) 4 [ ][ ] sp SO Ba Y s K Ba SO s + − = = − 2 2 4 ' 2 1 [ ] SO sp BaY s K K H Y − = + 当 pH=8.00 时, H SO 2 4 的 2 4 1.00 SO − = 2 10 5.59 1.00 1.1 10 1 10 (0.010 ) s s − = + − 解之 4 1 s mol L 6.3 10 ( ) − − =
3.计算CaC204在下列溶液中的溶解度: ()p=4.0的HC1溶液中: (2)pH=3.0含有草酸总浓度为0.010molL1的溶液中。 解:(1)设CaC2O4的溶解度为s,则 [Ca2+1=s [H2C20]+[HC21+[C2]=s C0 1=5-560- K-ICaCOi 1=3x0 当pH=4.0时,H]=10mol- 5.9×102x6.4×10 00-a0P+10x59x10+59x10x64x10=039 0x10-9 所以s= =72×105(m0ll) (2)当pH=3.00时, 5.9x10-2x64×10- c9g“a0rP+10x39x10+59X102x64x10=059 Kp=lc1Ic,0]=s+c0gicog)=s"cdgd 所以 2.0×109 cc2o2·6c20- 0.010x0059=34x105(mol.F 4.为了防止AgC从含有0.01Omol:L-AgNO3和0.010molL-NaC的溶液中析出 沉淀,应加入氨的总浓度为多少?(忽略溶液体积变化) 解:Kp=4gCr】 存在NH3的络合效应时 a4sg*CT1=太p CAe+×CT]=Kp×agH3)=Kp×乃[NH3 0.010×0.010 H,1Kp×h“h8100x0s=02ma- 所以cwH3=NH]+24g(NH]=0.22+2x0.010=0.24molL)
3. 计算 CaC O2 4 在下列溶液中的溶解度: (1) pH 4.0 = 的 HCl 溶液中; (2) pH 3.0 = 含有草酸总浓度为 1 0.010mol L− 的溶液中。 解:(1)设 CaC O2 4 的溶解度为 s,则 2 [ ] Ca s + = 2 2 2 4 2 4 2 4 [ ] [ ] [ ] H C O HC O C O s − − + + = 2 2 4 2 2 4 [ ] C O C O s − = − 有 2 2 2 4 2 2 4 [ ][ ] sp C O K Ca C O s s + − = = − 当 pH=4.0 时, 4 1 [ ] 10 H mol L + − − = 2 5 2 4 2 4 2 2 5 2 4 5.9 10 6.4 10 0.39 (10 ) 10 5.9 10 5.9 10 6.4 10 C O − − − − − − − − = = + + 所以 9 5 1 2 2 4 2.0 10 7.2 10 ( ) 0.39 sp C O K s mol L − − − − = = = (2)当 pH=3.00 时, 2 5 2 3 2 3 2 2 5 2 4 5.9 10 6.4 10 0.059 (10 ) 10 5.9 10 5.9 10 6.4 10 C O − − − − − − − − = = + + 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 [ ][ ] ( ) sp C O C O C O C O K Ca C O s s c s c + − = = + = − − − − 所以 9 6 1 2 2 2 2 4 4 2.0 10 3.4 10 ( ) 0.010 0.059 sp C O C O K s mol L c − − − − − = = = 4. 为了防止 AgCl 从含有 1 0.010mol L AgNO3 − 和 1 0.010mol L NaCl − 的溶液中析出 沉淀, 应加入氨的总浓度为多少? (忽略溶液体积变化) 解: [ ][ ] K Ag Cl sp + − = 存在 NH3 的络合效应时 ( ) 3 [ ] Ag sp Ag NH c Cl K + − = 2 ( ) 2 3 3 [ ] [ ] sp Ag NH sp Ag c Cl K K NH − + = 1 3 10 7.05 2 [ ] 0.010 0.010 [ ] 0.22( ) 1.8 10 10 Ag sp c Cl NH mol L K − + − − = = = 所以 1 3 3 2 3 c NH Ag NH mol L NH [ ] 2[ ( ) ] 0.22 2 0.010 0.24( ) + − + = + =
5.计算AgC在0.2mol-LlNH3-0.Imol.L-NH.4C缓冲溶液中的溶解度(Ag*消耗 NH的浓度忽略不计)。 解:[CT]=0.1+s=0.1mol- [4g]=aN) 44g0H=1+10324×0.2+102.05×0.2=4x10 所以 Kp =[4g']= 5—x0.1 Ag(NH3) s-Kp'aAg(NH-18×10-10×4×10 01 =7.2x10+(mol-) 0.1 6.称取含有NaC1和NaBr的试样0.6280g,溶解后用AgNO3溶液处理,得到干燥 的AgC和AgBr沉淀0.5064g。另称取相同质量的试样1份,用0.1050 mol-L-AgNO3 溶液滴定至终点,消耗28.34ml。计算试样中NaC和NaBr的百分含量各为多少? 解 WAgCI+WAgBr =0.5064 (1) 14321877=04265 (2) 将(1、(2)联立求解,得到 W4C=0.1688(g), W4B=0.3376(g 所以 %NaC=01688x844 062333x10=1096 029 %NaBr 0.3376×187.7 ×100=29.46 0.6280 7.称取AgC1和AgBr纯混合物0.4273g,然后用氯气处理,使其中的AgBr定量转 化为AgC。若混合物中含60.0O%AgB,用氯气处理后,AgC共多少克? 解:由题意知道 W=0.4273×60.00%=0.2564g)
5. 计算 AgCl 在 1 1 0.2mol L NH 0.1mol L NH Cl 3 4 − − − 缓冲溶液中的溶解度( Ag+ 消耗 NH3 的浓度忽略不计)。 解: 1 [ ] 0.1 0.1( ) Cl s mol L − − = + ( ) 3 [ ] Ag NH s Ag + = 3.24 7.05 2 5 ( ) 3 1 10 0.2 10 0.2 4 10 Ag NH = + + = 所以 ( ) 3 [ ][ ] 0.1 sp Ag NH s K Ag Cl + − = = 10 5 ( ) 3 1.8 10 4 10 4 1 7.2 10 ( ) 0.1 0.1 Ksp Ag NH s mol L − − − = = = 6. 称取含有 NaCl 和 NaBr 的试样 0.6280g ,溶解后用 AgNO3 溶液处理,得到干燥 的 AgCl 和 AgBr 沉淀 0.5064g 。另称取相同质量的试样 1 份,用 1 0.1050mol L− AgNO3 溶液滴定至终点,消耗 28.34mL 。计算试样中 NaCl 和 NaBr 的百分含量各为多少? 解: 0.5064 W W AgCl AgBr + = (1) 0.1050 28.34 ( ) ( ) 1000 W W AgCl AgBr M AgCl M AgBr + = 0.4265 143.32 187.77 W W AgCl AgBr + = (2) 将(1)、(2)联立求解,得到 0.1688( ) W g AgCl = , 0.3376( ) W g AgBr = 所以 58.44 0.1688 % 100 10.96 143.33 0.6280 NaCl = = 102.9 0.3376 % 100 29.46 187.77 0.6280 NaBr = = 7. 称取 AgCl 和 AgBr 纯混合物 0.4273g ,然后用氯气处理,使其中的 AgBr 定量转 化为 AgCl 。若混合物中含 60.00% AgBr ,用氯气处理后, AgCl 共多少克? 解:由题意知道 0.4273 60.00% 0.2564( ) W g AgBr = =