海南大学：《无机化学》课程教学资源（作业习题）第六章 沉淀溶解平衡（含解答）

第六章沉淀溶解平衡 1、根据Agl的溶度积，计算： (1)Ag在纯水中的溶解度(gL): (2)在0.0010 mol-L-KI溶液中Agl的溶解度(gL): (3)在0.010 mol-LAgNO溶液中Agl的溶解度(gL)。 解：(1) AglgAgtm+r 平衡时c x K (Agl)=c (Ag")xc()=8.3x10 x=9.1x10°molL Ag)=234.77gmol×9.1×109molL1=2.1x10-gL (2) Aglw=Ag网+上 平衡时c x+0.0010 Kp(Agl)=C(Ag)×c()=x(x+0.0010)=8.3x1017 3x=8.3×10-4molL sAg）=234.77 g moll×8.3×1014 mol LI-1.9×10"gL (3) Agl一Ag'a+am 平衡时c x+0.010x Kp(Agl)-e(Ag*)×c()=x(x+0.010)=8.3x107 x=8.3x10-15mol-L- sAgl）=234.77 g-molx8.3×10-15molL=1.9x10gL 2、在含有0.0 mol-LFe3和Q.10molLN2*的溶液中，调节pH,使Fe(OH沉淀完全 而使N*仍留在溶液中。通过计算确定分离F3*和N+的pH范围？ 解：Fe(OH)沉淀完全，也就是c(Fe3=1.0×10 c(Fe).c(H)=K(Fe(OH)s) pOH=lg c(OH) pH=14-pOH 由上可解出，使F©(OH:沉淀完全的p=2.63 NP+开始沉淀：cNP·cOHP=KpNi(OH2)

第六章 沉淀溶解平衡 1、根据 AgI 的溶度积，计算： （1）AgI 在纯水中的溶解度（g·L-1）； （2）在 0.0010 mol·L-1KI 溶液中 AgI 的溶解度（g·L-1）； （3）在 0.010 mol·L-1AgNO3 溶液中 AgI 的溶解度（g·L-1）。 解：（1） AgI(s) Ag+ (aq) + I- (aq) 平衡时 cB x x  Ksp (AgI) =c（Ag+）× c（I - ）=x 2 =8.3×10-17 x=9.1×10-9 mol·L-1 s(AgI) =234.77g·mol-1×9.1×10-9 mol·L-1=2.1×10-6g·L-1 （2） AgI(s) Ag+ (aq) + I- (aq) 平衡时 cB x x+0.0010  Ksp (AgI) =c（Ag+）× c（I - ）=x（x+0.0010）=8.3×10-17 x=8.3×10-14mol·L-1 s(AgI) =234.77g·mol-1×8.3×10-14 mol·L-1=1.9×10-11g·L-1 （3） AgI(s) Ag+ (aq) + I- (aq) 平衡时 cB x+0.010 x  Ksp (AgI) =c（Ag+）× c（I - ）=x（x+0.010）=8.3×10-17 x=8.3×10-15mol·L-1 s(AgI) =234.77g·mol-1×8.3×10-15 mol·L-1=1.9×10-12g·L-1 2、在含有 0.10 mol·L-1 Fe3+和 0.10 mol·L-1 Ni2+的溶液中，调节 pH，使 Fe(OH)3 沉淀完全， 而使 Ni2+仍留在溶液中。通过计算确定分离 Fe3+和 Ni2+的 pH 范围? 解： Fe(OH)3 沉淀完全，也就是 c(Fe3+)=1.0×10-5 c(Fe3+)﹒c(OH- ) 3=  Ksp (Fe(OH)3) pOH=lg c(OH- ) pH=14-pOH 由上可解出，使 Fe(OH)3 沉淀完全的 pH=2.63 Ni2+开始沉淀：c(Ni2+)﹒c(OH- ) 2=  Ksp (Ni(OH)2)

pOH=Ig c(OH) pH=14-pOH 由上可解出，使Ni(OH:开始沉淀的pH-6.85 因此分离Fe3和N的pH范围为2.63-6.85之间 3、在0.10 mol-L FeBr2溶液中，不断通入HS(g,使其成为HS饱和溶液(c(S) =0.10molL)若不生成FeS沉淀，溶液的pH最高不应超过多少？查得KD(FeS)63× 101,，K1(HS=1.07x107,K2(HSF1.3x101。 解 H2S (aq)+Fe2*(aq)=FeS (s)+2H*(aq) 平衡时cB 0.100.10 K=K(HS)K2(HaS)K (FeS)=22x10-=0 =4.7×10-3 c(H)=4.7×10 pl=2.33 因此，溶液的pH最高不应超过2.33。 4、某溶液中含C和Cr0,它们的浓度分别是0.10molL和00010moL,通过计算 证明，逐滴加入AgNO:试剂，哪一种沉淀先析出。当第二种沉淀析出时，第一种离子是否 被沉淀完全（忽略由于加入AgNO:所引起的体积变化） 解： AgCl (s)Ag(ag)+Cl(ag) 平衡时cg c0.10 Kp(AgC=e(Ag)×c(Cr)-0.10c1=1.8x10- c1=l.8×10-9molL AgzCrO4(s)=2Ag'(aq)+CrO2 (aq) 平衡时cB C2 0.0010 Kp(AgCr0)=d2(Ag')×c(Cr0r2)=0.0010c2=1.1x1012 c=3.3×103molL1 c<2,因此AgCI先析出。 当开始析出Ag2CrO,时，此时溶液中Ag浓度为3.3×10'molL

pOH=lg c(OH- ) pH=14-pOH 由上可解出，使 Ni(OH)3 开始沉淀的 pH=6.85 因此分离 Fe3+和 Ni2+的 pH 范围为 2.63-6.85 之间。 3、在 0.10 mol·L-1 FeBr2 溶液中，不断通入 H2S(g)，使其成为 H2S 饱和溶液（c（H2S） =0.10mol·L-1）若不生成 FeS 沉淀，溶液的 pH 最高不应超过多少？查得  Ksp (FeS)=6.3  10−18，  Ka1 (H2S)=1.0710−7，  Ka2 (H2S)=1.310−13。 解： H2S（aq）+Fe2+（aq） FeS（s）+2H+（aq） 平衡时 cB 0.10 0.10 x Kθ=  Ka1 (H2S)  Ka2 (H2S)/  Ksp (FeS)=2.2 10−3 = x 2 /0.12 x=4.7 10−3 c（H+）=4.7 10−3 pH=2.33 因此，溶液的 pH 最高不应超过 2.33。 4、某溶液中含 Cl－和 CrO 2− 4 ，它们的浓度分别是 0.10 mol·L-1 和 0.0010 mol·L-1，通过计算 证明，逐滴加入 AgNO3 试剂，哪一种沉淀先析出。当第二种沉淀析出时，第一种离子是否 被沉淀完全(忽略由于加入 AgNO3 所引起的体积变化) 解： AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) 平衡时 cB c1 0.10  Ksp (AgCl) =c（Ag+）× c（Cl- ）=0.10 c1=1.8×10-10 c1 =1.8×10-9 mol·L-1 Ag2CrO4 (s) 2Ag+ (aq) + CrO4 2- (aq) 平衡时 cB c2 0.0010  Ksp (Ag2CrO4) =c 2（Ag+）× c（CrO4 2- ）=0.0010 c2 2=1.1×10-12 c2 =3.3×10-5 mol·L-1 c1 < c2 ，因此 AgCl 先析出。 当开始析出 Ag2CrO4 时，此时溶液中 Ag+浓度为 3.3×10-5 mol·L-1

则有： AgCI (s)=Ag'(aq)+Cl(aq) 平衡时cB 3.3×105x K9(AgC=e(Ag)×c(CI)=3.3x105x=1.8×1010 x=5.5x10mol-L-<1.0x105 mol-L- 结论：当第二种沉淀析出时，第一种离子已被沉淀完全。 5、将SrSO(S)转化SrCO,可用NaCO溶液与SrSO反应，如果在1.0 LNa:CO溶液中溶 解0.010mol的SrS04,NaCO的初始浓度最低应为多少？ 解：SSO(s)与NCO之间发生的离子反应为： SrSO4(s)+CO (aq)=SrCO3(s)+SO (aq) K4s02s0.32x10290 c(CO K(SrCO)1.1x10 平衡时，c(S0)=0.010molL 29x10=34x10*moL 4c0)=c4S020010 因为溶解1 mol SrSO.4需要消耗1 mol Na:CO。所以在1.0L溶液中要溶解0.010mol SrSO4(S,所需NaCO的最浓度至少应为： co(NazC03)=0.010+3.4×105)mol-Ll=0.010mol-L。 6、根据Le Chatelier原理，解释下列情况下AgCO,溶解度的变化。 (A)加AgNO(aq) (B)加HNO(aq (C)加NaCO(aq) (D)加NH(aq) 答：（①）减小，同离子效应。(2)增大，CO和旷相互结合，生成更弱的酸，打破了两物 质原有的平衡。(3)减小，同离子效应。(4)增大，配位效应：Ag*和NH生成[AgNH)。 7、根据溶度积规则，说明下列事实。 (A)CaCO(s)能溶解于HAc溶液中： (B)Fc(OH(s)溶解于稀HSO4溶液中： (C)MnS(s)溶于HAc,而ZnS(s)不溶于HAc却能溶于稀HCI溶液中。 答：（山本系统存在两个平衡，a、CaC0(s)一Ca2(aqC0,2(aq:b、HAc一H+Ac。随着

则有： AgCl (s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) 平衡时 cB 3.3×10-5 x  Ksp (AgCl) =c（Ag+）× c（Cl- ）=3.3×10-5 x =1.8×10-10 x =5.5×10-6 mol·L-1 < 1.0×10-5 mol·L-1 结论：当第二种沉淀析出时，第一种离子已被沉淀完全。 5、将 SrSO4(s)转化 SrCO3，可用 Na2CO3 溶液与 SrSO4 反应，如果在 1.0 L Na2CO3 溶液中溶 解 0.010 mol 的 SrSO4，Na2CO3 的初始浓度最低应为多少？ 解：SrSO4(s)与 Na2CO3 之间发生的离子反应为： SrSO4(s) + CO 2− 3 (aq) SrCO3(s) + SO 2− 4 (aq) Kθ= 2- 4 2- 3 (SO ) (CO ) c c = = ( ) ( ) 3 4 K SrCO K SrSO sp sp   = − −   10 7 1.1 10 3.2 10 2.9×103 平衡时，c(SO 2− 4 ) = 0.010mol·L-1 c(CO 2− 3 )= 6 3 3.4 10 2.9 10 ( ) 0.010 2 4 − =   = −  K c SO (mol·L-1 ) 因为溶解 1 mol SrSO4 需要消耗 1 mol Na2CO3。所以在 1.0 L 溶液中要溶解 0.010 mol SrSO4(s)，所需 Na2CO3 的最浓度至少应为： co(Na2CO3)=(0.010+3.4×10-5 )mol·L-1=0.010mol·L-1。 6、根据 Le Châtelier 原理，解释下列情况下 Ag2CO3 溶解度的变化。 (A) 加 AgNO3(aq) (B)加 HNO3(aq) (C) 加 Na2CO3(aq) (D)加 NH3(aq) 答：(1) 减小，同离子效应。(2) 增大， 2− CO3 和 H+相互结合，生成更弱的酸，打破了两物 质原有的平衡。(3) 减小，同离子效应。(4）增大，配位效应：Ag+和 NH3 生成[Ag(NH3)2] +。 7、根据溶度积规则，说明下列事实。 （A）CaCO3(s)能溶解于 HAc 溶液中； （B）Fe(OH)3(s)溶解于稀 H2SO4 溶液中； （C）MnS(s)溶于 HAc，而 ZnS(s)不溶于 HAc 却能溶于稀 HCl 溶液中。 答：(1) 本系统存在两个平衡，a、CaCO3(s)→Ca2+(aq)+ CO3 2- (aq)；b、HAc→H++Ac-。随着

H的出现，CaCO(s)水解的CO将与H反应：C02+2H一HCO,打破各自的平衡，使 CaCO3发生溶解。 (2)难溶物FcOH(s)存在如下平衡：Fc(OH)(s)一Fc(aq片3OH(aq,当加入f的时候， 将发生如下反应：H+O一→H,O,打破Fε(O(S)的沉淀溶解平衡，从而使其发生溶解。 (3)难溶物MnS(s)存在如下平衡：Mns(s)三Mm2(aq)+Ss2(aq,弱电解质HAc存在如 下平衡：HAc一+AC。当二者混合时将发生如下反应：S2+F一HS,HS是弱电 解质，打破了难溶物MnS9)和弱电解质HAc的平衡，从而使MhS(S)发生溶解。但是ZnS(s9) 不能溶于HAc,因为难溶物ZnS的溶度积太小，以至于不能打破各自平衡，若加入强酸HCI 溶液，由于Hr的增加，可以使ZS发生溶解 8、在氨水中AgCI能溶解，AgBr仅稍溶解，而在NaS,O,溶液中AgC和AgBr均能溶解， 解释此现象 答：由于AgBr的容度积常数比AgCI的小，在氨水中，AgCI中的Ag与NH生成配离子而 使沉淀溶解，但AgBr不溶解：而NaS,O的配位能力远比氨水强，既能与AgCl中的Ag 形成配合物，又能与AgBr中的Ag形成配合物，而使AgC和AgBr均能溶解

H+的出现，CaCO3(s)水解的 2− CO3 将与 H+反应：CO3 2-+2 H+→H2CO3，打破各自的平衡，使 CaCO3 发生溶解。 （2）难溶物 Fe(OH)3(s)存在如下平衡：Fe(OH)3(s) →Fe3+(aq)+ 3OH- (aq)，当加入 H+的时候， 将发生如下反应：H++ OH-→H2O，打破 Fe(OH)3(s)的沉淀溶解平衡，从而使其发生溶解。 （3）难溶物 MnS(s)存在如下平衡：MnS(s) Mn2+(aq)+ S2- (aq)，弱电解质 HAc 存在如 下平衡：HAc H++Ac-。当二者混合时将发生如下反应：S 2-+ H+ H2S，H2S 是弱电 解质，打破了难溶物 MnS(s)和弱电解质 HAc 的平衡，从而使 MnS(s)发生溶解。但是 ZnS(s) 不能溶于 HAc，因为难溶物 ZnS 的溶度积太小，以至于不能打破各自平衡，若加入强酸 HCl 溶液，由于 H+的增加，可以使 ZnS 发生溶解。 8、在氨水中 AgCl 能溶解，AgBr 仅稍溶解，而在 Na2S2O3 溶液中 AgCl 和 AgBr 均能溶解， 解释此现象 答：由于 AgBr 的容度积常数比 AgCl 的小，在氨水中，AgCl 中的 Ag+与 NH3 生成配离子而 使沉淀溶解，但 AgBr 不溶解；而 Na2S2O3 的配位能力远比氨水强，既能与 AgCl 中的 Ag+ 形成配合物，又能与 AgBr 中的 Ag+形成配合物，而使 AgCl 和 AgBr 均能溶解