所以无砖红色Ag2CrO4沉淀生成。
6、解:
只有当Qc>Ksp时,离子才能生成沉淀。
混合后:
[Ag+]=2×10-3mol/L,[Cl—]=2×10-3mol/L
Qc=[Ag+][Cl—]=2×10-3mol/L×2×10-3mol/L=4.0×10-6(mol/L)2>1.8×10-10(mol/L)2
Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。
7、解:
SO42-+Ba2+
BaSO4↓
混合后:
c(Ba2+)=0.001mol/L,c(SO42-)=0.01mol/L,
生成BaSO4沉淀后,SO42-过量,即剩余的[SO42-]=0.01mol/L-0.001mol/L=0.009mol/L.
所以Ksp≈0.009·c(Ba2+)=1.1×10-10;
c(Ba2+)=Ksp/[SO42-]=1.1×10-10(mol/L)2/0.009mol/L=1.2×10-8mol/L<10-5mol/L;
所以,Ba2+已沉淀完全。
8、解:
5%的Na2SO4溶液中的[SO42-]=[Na2SO4]=5g/142g/mol/0.1L≈0.352mol/L,
[Ba2+]=Ksp/[SO42-]=1.1×10-10(mol/L)2/0.352mol/L=2.9×10-10mol/L<10-5mol/L;
所以有效除去了误食的Ba2+。
9、解:
因Fe(OH)3的Ksp=2.6×10-39,Cu(OH)2的Ksp=5.6×10-20
Fe(OH)3
Fe3++3OH–;Ksp=c(Fe3+)c3(OH–)=2.6×10-39
c(H+)=1.6×10-3;所以pH=2.8即pH>2.8才能除去Fe3+
又因Cu(OH)2
Cu2++2OH–
Ksp=c(Cu2+)c2(OH–)=5.6×10-20
c(H+)=4.2×10-5;所以pH=4.4即pH>4.4才能除去Cu2+
所以pH应控制在pH:
2.8~4.4范围才能除去Fe3+
10、
(1)解:
AgI的摩尔质量=235g/mol
c(Ag+)=c(I—)=2.1×10-6g/L/235g/mol=8.94×10-9(mol/L)
Ksp=c(Ag+)×c(I—)=8.94×10-9×8.94×10-9=8.0×10-17(mol/L)2
(2)因Ksp=c(Ag+)×c(I—)=8.0×10-17(mol/L)2
c(Ag+)=8.0×10-17(mol/L)2/0.001mol/L=8.0×10-14mol/L
(3)因Ksp=c(Ag+)×c(I—)=8.0×10-17(mol/L)2
c(I—)=8.0×10-17(mol/L)2/0.001mol/L=8.0×10-14mol/L
11、解:
当Qc>Ksp时,才有沉淀析出。
所以,Qc=c(Mg2+)c2(OH–)>5.6×10-12(mol/L)3,
c(Mg2+)≤10-5mol/L时,沉淀析出完全;
所以Ksp=c(Mg2+)c2(OH–)==10-5mol/L×c2(OH–)=5.6×10-12(mol/L)3;
12、解:
因Ksp(AgCl)=1.8×10-10(mol/L)2;
所需[Ag+]至少为:
[Ag+]=1.8×10-10(mol/L)2/0.01mol/L=1.8×10-8mol/L
又因Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12(mol/L)3
所需[Ag+]至少为:
[Ag+]=【1.1×10-12(mol/L)3/0.01mol/L】1/2=1.05×10-5mol/L
因沉淀AgCl所需[Ag+]较少,所以,AgCl先沉淀。
13、解:
ZnS沉淀中的硫离子浓度为:
[S2-]=[Zn2+]=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12(mol/L)
Qc=[Cu2+][S2-]=1.0×10-3mol/L×1.26×10-12mol/L=1.26×10-15(mol/L)2>Ksp(CuS)
因为:
Qc(CuS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀
14、解:
MnS沉淀中的硫离子浓度为:
[S2-]=[Mn2+]=(Ksp)1/2=(2.5×10-13)1/2=5×10—7(mol/L)
Qc=[Pb2+][S2-]=0.01mol/L×5×10—7mol/L=5×10-9(mol/L)2>Ksp(PbS)
因为:
Qc(CuS)>Ksp(CuS),所以MnS沉淀会转化为PbS沉淀
15.⑴CuO+2H+==Cu2++H2O;Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O;2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+
⑵Fe(OH)3;⑶AC;使Fe2+转化为Fe3+⑷FG;使Fe3+转化为Fe(OH)3;
⑸通入HCl气体使CuCl2·2H2O在酸性条件下失水
三、计算题
1.将等体积的4×10-3mo1·L-1的AgNO3和4×10-3mo1·L–1K2CrO4混合,有无Ag2CrO4沉淀产生?
(已知KSP(Ag2CrO4)=1.12×10-12)。
1.解:
等体积混合后,浓度为原来的一半。
c(Ag+)=2×10-3mol·L-1;c(CrO42-)=2×10-3mol·L-1
Qi=c2(Ag+)·c(CrO42-)=(2×l0-3)2×2×l0-3=8×l0-9>KSP(CrO4-2)
所以有沉淀析出
2、将4×10-3mol/L的Pb(NO3)2溶液与4×10-3mol/L的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出?
Ksp(PbI2)=7.1×10-9(mol/L)3
2、解:
混合后:
[Pb2+]=2×10-3mol/L,[Cl-]=2×10-3mol/L
Qc=[Pb2+][I—]2=2×10-3mol/L×(2×10-3mol/L)2=8×10-9(mol/L)3>Ksp(PbI2)
所以有PbI2沉淀析出。
3、在1L含1.0×10-3mol/L的Na2SO4溶液中,注入0.01molBaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO42—?
已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×10-10(mol/L)2
注意:
当剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时,认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。
3、解:
c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42—)=0.001mol/L,
生成BaSO4沉淀后,Ba2+过量,
即剩余的[Ba2+]=0.01mol/L-0.001mol/L=0.009mol/L.
[SO42—]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10(mol/L)2/0.009mol/L=1.2×10—8mol/L
因为,剩余的即[SO42—]=1.2×10—8mol/L<1.0×10-5mol/L
所以,SO42—已沉淀完全,即有效除去了SO42—。
4.已知室温下BaSO4在纯水中的溶解度为1.07×10-5mol·L-1,BaSO4在0.010mol·L-1
Na2SO4溶液中的溶解度是在纯水中溶解度的多少倍?
(已知KSP(BaSO4)=1.07×10-10)
4.解:
设BaSO4在0.010mol·L-1Na2SO4溶液中的溶解度为xmol·L-1,则溶解平衡时:
BaSO4(s)
Ba(aq)2++SO4(aq)2—
平衡时浓度/mol.L-1x0.010+x
KSP(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)=x(0.010+x)=1.07×10-10
因为溶解度x很小,所以0.010+x≈0.010
0.010x=1.07×10-10
所以x=1.07×10-8(mol·L-1)
计算结果与BaSO4在纯水中的溶解度相比较,溶解度为原来的1.07×10-8/1.07×10-5,即约为0.0010倍。