《無機及分析化學》第八章課后題答案.doc

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第八章思考題與習題參考答案 一、選擇題 1. 在給出的4個選項中，請選出1個正確答案。 （1）已知(AB)＝4.010-10；(A2B)＝3.210-11，則兩者在水中的溶解度關(guān)系為( A ) A. S（AB）< S（A2 B） B. S（AB）＞S（A2 B） C. S（AB）＝S（A2 B） D. 不能確定 （2）Mg（OH）2沉淀在下列溶液中溶解度最大的是( B ) A. 純水 B. 在0.1molL-1 HCl中 C. 在0.1molL-1 NH4Cl中 D. 在0.1molL-1 Mg Cl 2 中 （3）莫爾法測定Cl-和Ag+時，所用滴定劑分別為( B ) A. AgNO3，Na Cl B. AgNO3，AgNO3 C. AgNO3，KSCN D. AgNO3，NH4SCN （4）用佛爾哈德法測定溶液中Cl-時，所選用的指示劑為( D ) A. K2CrO4 B. 熒光黃 C. 曙紅 D. 鐵銨礬 （5） 佛爾哈德法測定Cl-時，溶液中沒加有機溶劑，在滴定過程中使結(jié)果( A ) A. 偏低 B.偏高 C.無影響 D. 正負誤差不定 二、填空題 2．相同溫度下，HAc在NaAc溶液中的解離度小于純水中的解離度，CaCO3在Na2CO3溶液中的溶解度小于其在純水中的溶解度，這種現(xiàn)象可用_同離子效應__來解釋。 3．分步沉淀的次序不僅與溶度積常數(shù)及沉淀的 類型 有關(guān)，而且還與溶液中相應離子 濃度 有關(guān)。； 4．BaSO4和Mg(OH)2的分別為1.110-10和5.610-12，兩者在水中溶解度為 1.0510-5 ， 1.110-4 。； 5．佛爾哈德法測定I-時采取 返滴定 法（直接法還是返滴定法），滴定時應注意 先加入過量的硝酸銀標準溶液后再加入指示劑鐵銨礬 。 三、簡答題 6．試用溶度積規(guī)則解釋下列事實 解：（1）CaCO3沉淀溶于稀HCl ：CaCO3DCa2++CO32-，在稀HCl中存在H+，能與CO32-結(jié)合生成HCO3-和H2CO3，導致平衡向右移動，直到完全溶解。 （2）AgCl沉淀中加入I-，能生成淡黃色的AgI沉淀：AgCl沉淀中加入I-，能生成淡黃色的AgI沉淀，由于AgI的溶解度比AgCl的溶解度小，所以在AgCl沉淀中加入I-，會發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，AgCl(白色沉淀)+ I-DAgI(黃色沉淀)+ Cl-，生成黃色的AgI沉淀。 （3）CuS沉淀不溶于HCl，卻溶于HNO3 ：CuS的溶解度非常小，不溶于強酸，遇到HNO3能溶解是因為HNO3氧化性很強，能將S2-氧化，使CuS溶解，發(fā)生的反應如下：3CuS(s)+2NO3-(aq)+ 8H+(aq)=3Cu2+(aq)+2NO(g)+3S(s)+4H2O(l) （4）AgCl沉淀不溶于水，而溶于氨水：AgClDAg++Cl-，加入氨水后，NH3能與Ag+結(jié)合生成配離子Ag(NH3)2+而溶解，總反應如下， AgCl+2 NH3D[Ag(NH3)2]++Cl-。 7．在莫爾法中為何要控制指示劑K2CrO4的濃度？為何溶液的酸度應控制在6.5~10.5？如果在pH=2時滴定Cl-，分析結(jié)果會怎樣？ 解：莫爾法中要控制指示劑K2CrO4的濃度：K2CrO4本身顯黃色，濃度太高，影響終點的顏色觀察，濃度太低會使滴定劑AgNO3過量產(chǎn)生正誤差。溶液的酸度應控制在6.5~10.5：酸性較大，會使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-，導致指示劑靈敏度下降；堿性太強，Ag+與OH-會生成黑色Ag2O影響分析結(jié)果。如果在pH=2時滴定Cl-，會使滴定劑消耗過量，產(chǎn)生較大的正誤差。 8．用銀量法測定下列試劑，各應選擇何種方法確定終點較為合適 （1）BaCl2 解： 佛爾哈德法 （2）KCl 解： 莫爾法 （3）NH4Cl 解：佛爾哈德法 （4）Na2CO3+NaCl 解： 佛爾哈德法 （5）NaBr 解：莫爾法 四、計算題 9．已知25℃時，AgI溶度積為8.510-17，求（1）在純水中；（2）在0.01mol?L-1KI溶液中AgI的溶解度。 解：（1）設在純水中的溶解度為S，=( S )2=8.5210-17，則 （2）在0.01molL－1KI溶液中AgI的溶解度為S′， Ksp= S′(0.01+ S′ )=8.5210-17， 則，0.01+ S′ ≈ 0.01，S′ = Ksp/0.01=8.510-15mol?L-1 10．將等體積的0.004 molL-1AgNO3溶液和0.004 molL-1的K2CrO4溶液混合，有無磚紅色的Ag2CrO4沉淀析出？已知 (Ag2CrO4)=1.110－12。 有磚紅色沉淀析出。 11．1L溶液中含有4molNH4Cl和0.2molNH3，試計算：（1）溶液的[OH-]和pH；（2）在此條件下若有Fe(OH)2沉淀析出，溶液中Fe2+的最低濃度為多少？已知 (Fe(OH)2)=4.910-17。 7.96 解：（1） （2） 12．在0.1molL－1ZnCl2溶液中通入H2S氣體至飽和，如果加入鹽酸以控制溶液的pH，試計算開始析出ZnS沉淀和Zn2+沉淀完全時溶液的pH。已知 (ZnS)=2.510-22， (H2S)=1.310－7， (H2S)=7.110－15。 解：ZnS開始沉淀時S2-的濃度為 對反應：H2S 2H+ + S2- pH=0.72 Zn2+完全沉淀時S2-的濃度為 pH=2.72 13. 某溶液中含有Ca2+和Ba2+，濃度均為0.10molL－1，向溶液中滴加Na2SO4溶液，開始出現(xiàn)沉淀時濃度應為多大？當CaSO4開始沉淀時，溶液中剩下的Ba2+濃度為多大？能否用此方法分離Ca2+和Ba2+？ 已知 Ksp (BaSO4)=1.0810-10，Ksp(CaSO4)=4.9310-5。 解：BaSO4開始沉淀時，溶液中c(SO42-)為： CaSO4開始沉淀時，溶液中c(SO42-)為： 先沉淀的是BaSO4，此時c(SO42-)為1.0810-9 molL-1 當CaSO4開始沉淀時，溶液中的c(Ba2+)為： 故可用此法分離Ca2+和Ba2+。 14．某溶液中含有Mg2+離子，其濃度為0.01molL-1，混有少量Fe3+雜質(zhì)，欲除去Fe3+雜質(zhì)，應如何控制溶液的pH。已知 Ksp(Fe(OH)3)=2.810-39， (Mg(OH)2)=5.610-12。 解：使Fe3+完全沉淀所需OH-的最低平衡濃度為 c(OH-)=6.510-12mol?L-1，pH=14 – pOH =2.8 使Mg2+開始沉淀所需OH-的最低平衡濃度為： c(OH-)=2.410-5mol?L-1，pH=14-lgc(OH-)=9.4 應控制pH在2.8到9.4之間。 15．用Na2CO3溶液處理AgI沉淀，使之轉(zhuǎn)化為Ag2CO3沉淀，這一反應的共同平衡常數(shù)為多少？如果在1L Na2CO3 溶液中要溶解0.01molAgI，Na2CO3的最初濃度應為多少？這種轉(zhuǎn)化能否實現(xiàn)？已知(AgI)=8.510-17，(Ag2CO3)= 8.510-12。 解： 2AgI + CO32- = Ag2CO3 + 2I- 若AgI完全溶解則平衡時c(I-)=0.01mol?L-1， 如果在1L Na2CO3 溶液中要溶解0.01mol AgI，Na2CO3的最初濃度應為 1.21017 molL-1，這是不可能的，這種轉(zhuǎn)化不可能實現(xiàn) 16．有生理鹽水10.00mL，加入K2CrO4指示劑，以0.1043 molL－1 AgNO3標準溶液滴定至出現(xiàn)磚紅色，用去AgNO3標準溶液14.58mL，計算生理鹽水中NaCl的質(zhì)量濃度。 17．稱取可溶性氯化物0.2266g，加水溶解后，加入0.1121molL－1的AgNO3標準溶液30.00mL，過量的Ag+用0.1183 molL－1的NH4SCN標準溶液滴定，用去6.50mL，計算試樣中氯的質(zhì)量分數(shù)。 解： 18．稱取基準NaCl 0.2000g溶于水，加入AgNO3標準溶液50.00mL，以鐵銨礬為指示劑，用NH4SCN標準溶液滴定，用去25.00mL。已知1.00mLNH4SCN標準溶液相當于1.20mLAgNO3標準液。計算AgNO3和NH4SCN溶液的濃度。 解： m(NaCl)= 0.2000 g，M(NaCl)= 58.44 g?mol-1 (1)和(2)聯(lián)立解得 c (AgNO3)＝c (Ag+)＝0.1711mol?L-1 c (NH4SCN)＝c (SCN -)＝0.2053mol?L-1 19．稱取純KCl和KBr混合物0.3074g，溶于水后用0.1007molL－1AgNO3標準溶液滴定至終點，用去30.98mL，計算混合物中KCl和KBr的質(zhì)量分數(shù)。 解： 20．分析某鉻礦時，稱取0.5100g試樣，生成0.2615gBaCrO4，求礦中Cr2O3的質(zhì)量分數(shù)。 解法Ⅰ： 解法Ⅱ：