重庆工商大学：《分析化学》课程作业习题（含解答）第八章 分离方法

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 =  =

W4gg=0.4273x1-60.00%=0.1709g) 所以AgC☑的总重量为 Wea=W4g+We×MC-=0109+02564×1-0366g) M（AgBr) 8.称取某一纯铁的氧化物试样0.5434g,然后通入氢气将其中的氧全部还原除去 后，残留物为0.3801g。计算该铁的氧化物的实验式。 解：设氧化物的化学式为F,O,则 0.3801=0.5436×MFe,0,】 55.85 所以 MFe,O)=79.87 5.85r+15.9994 79.87 解之 y=2:3 故铁氧化物的化学式为Fe2O3。 9.称取Fe203和Al203混合物0.5622g,在加热状态下通氢气将Fe203还原为Fe, 此时A山2O3不改变，冷却后称量该混合物为0.4582g。计算试样中F、A的百分含量 各为多少？ 解：已知 WFe03+W405=0.5622 1) We+Wh03=0.4582 (2) 上述二式相减 WF20+We=0.1040 由换算因数，知道 n0g2-肠=0o0 01040) 解之 We=02421(g 由(2)式，有 We+W×M420=0.4582 2M(AD 02421+×0 698=0.4582 =0.1144g) 所以-820-au6

0.4273 (1 60.00%) 0.1709( ) W g AgCl =  − = 所以 AgCl 的总重量为 ' ( ) 143.32 0.1709 0.2564 0.3666( ) ( ) 187.77 AgCl AgCl AgBr M AgCl W W W g M AgBr = +  = +  = 8. 称取某一纯铁的氧化物试样 0.5434g ，然后通入氢气将其中的氧全部还原除去 后，残留物为 0.3801g 。计算该铁的氧化物的实验式。 解：设氧化物的化学式为 Fe Ox y ，则 55.85 0.3801 0.5436 ( ) M Fe Ox y =  所以 ( ) 79.87 M Fe Ox y = 55.85 15.9994 79.87 x y + = 解之 x y: 2:3 = 故铁氧化物的化学式为 Fe O2 3。 9. 称取 Fe O2 3 和 Al O2 3 混合物 0.5622g ，在加热状态下通氢气将 Fe O2 3 还原为 Fe， 此时 Al O2 3 不改变，冷却后称量该混合物为 0.4582g 。计算试样中 Fe、Al 的百分含量 各为多少？ 解：已知 2 3 2 3 0.5622 W W Fe O Al O + = 1） 2 3 0.4582 W W Fe Al O + = （2） 上述二式相减 2 3 0.1040 W W Fe O Fe + = 由换算因数，知道 2 3 ( ) 0.1040 2 ( ) Fe Fe M Fe O W W M Fe  − = 159.69 0.1040 2 55.85 W W Fe Fe  − =  解之 0.2421( ) W g Fe = 由（2）式，有 2 3 ( ) 0.4582 2 ( ) Fe Al M Al O W W M Al +  = 101.96 0.2421 0.4582 2 26.98 +  = WAl  0.1144( ) W g Al = 所以 0.2421 % 100 43.06 0.5622 Fe =  =

10.为了测定长石中K、Na的含量，称取试样0.5034g。首先使其中的K、Na定 量转化为KCI和NaCI0.1208g,然后溶解于水，再用AgNO3溶液处理，得到AgC 0.2513g。计算长石中K20和Na20的百分含量各为多少？ 解：设NaC1的重量为x克，则KC的重量为0.1208-x克，则 M(((0.120-)02513 M(NaCl) M(KCI) 2器号0120-动=025 解之 x=0.03604g) 所以 %K30 0.1208-0.03604)×2x745x100=106 94.20 0.5034 %a,0003604x,619 0.5034 8.44×100=3.80

0.1144 % 100 20.34 0.5622 Al =  = 10. 为了测定长石中 K、Na 的含量，称取试样 0.5034g 。首先使其中的 K、Na 定 量转化为 KCl 和 NaCl 0.1208g ，然后溶解于水，再用 AgNO3 溶液处理，得到 AgCl 0.2513g 。计算长石中 K O2 和 Na O2 的百分含量各为多少？ 解：设 NaCl 的重量为 x 克，则 KCl 的重量为 0.1208－x 克，则 ( ) ( ) (0.1208 ) 0.2513 ( ) ( ) M AgCl M AgCl x x M NaCl M KCl  + − = 143.32 143.32 (0.1208 ) 0.2513 58.44 74.55  + − = x x 解之 x g = 0.03604( ) 所以 2 94.20 (0.1208 0.03604) % 100 10.64 2 74.55 0.5034 K O −   =  = 2 61.98 0.03604 % 100 3.80 2 58.44 0.5034 Na O   =  =