第九章习题答案 1、已知K=CaS0,k=20,忽略离子强度的影响，计算CSO:的固有溶解度，并计 [Ca*[SO] 算饱和CaSO:溶液中，非离解形式Ca2+的百分数。 解：固有溶解度 S°=[CaS0,]=200×[Ca*]s0]=200×Kp=200×9.1x106=1.82×103mol.L Cas0:的溶解度为S=[Ca]=[S0]=√Kp=3.0×103molL 1.8×10-3 非璃解形式C的百分数为1810+30x10=375% 2、己知某金属氢氧化物M(OH2的Ksp=4×10-5,向0.10molL-1MP+溶液中加入NaOH,忽 略体积的变化和各种氢氧基络合物，计算下列不同情况生成沉淀是的pH。 aMP+有1%沉淀： 解：[M2]=0.10×(1-1%=0.099mol.L- oHr]=M两 =2.0×10-mol.L pH=7.30 b.MP*有50%沉淀： 解：[M2]=0.10×(1-50%)=0.050mol.L /4x1015 [0Hr]=0.050 =2.8×107mol-L,pH=7.45 c.MP*有99%沉淀 解：[M2+]=0.10×(1-99%)=0.0010mol.L- 4×10-15 0H1]=0.0010 =2.0×10-6molL,pH=8.30 3、考虑盐效应，计算下列微溶化合物的溶解度
第九章 习题答案 1、已知 200 [Ca ][SO ] [CaSO ] 2- 4 4 2 = = + 水 K ，忽略离子强度的影响，计算 CaSO4 的固有溶解度，并计 算饱和 CaSO4 溶液中，非离解形式 Ca2+的百分数。 解：固有溶解度 6 3 1 sp 2- 4 4 0 [CaSO ] 200 [Ca ][SO ] 200 200 9.1 10 1.82 10 mol L 2 − − − = = = = = S + K CaSO4 的溶解度为 3 1 sp 2- [Ca ] [SO4 ] 3.0 10 mol L 2 − − = = = = S + K 非离解形式 Ca2+的百分数为 37.5% 1.8 10 3.0 10 1.8 10 3 3 3 = + − − − 2、已知某金属氢氧化物 M(OH)2 的 Ksp=4×10-5，向 0.10mol•L-1M2+溶液中加入 NaOH，忽 略体积的变化和各种氢氧基络合物，计算下列不同情况生成沉淀是的 pH。 a. M2+有 1% 沉淀； 解： 1 [M ] 0.10 (1 1%) 0.099mol L 2 − = − = + 7 1 2 2.0 10 [ ] [ ] − − + − = = mol L M K OH sp pH=7.30 b. M2+有 50% 沉淀； 解： 1 [M ] 0.10 (1 50%) 0.050mol L 2 − = − = + 7 1 15 2.8 10 0.050 4 10 [ ] − − − − = OH = mol L ，pH=7.45 c. M2+有 99% 沉淀； 解： 1 [M ] 0.10 (1 99%) 0.0010mol L 2 − = − = + 6 1 15 2.0 10 0.0010 4 10 [ ] − − − − = OH = mol L ，pH=8.30 3、考虑盐效应，计算下列微溶化合物的溶解度
aBaS0在0.10 mol-LNaC1溶液中： 解：溶液的离子强度为1=Σc,=0.10 由于gy=0.5127,得y=0.38,o=0.36 S= Km° -=2.8×105mol-L ya+×yso b.BaSO,在0.10 mol-LBaCl2溶液中。 解：溶液的离子强度为1=Σc,子=0.30 得：as=0.26,0,=022 K号=Ba"]×ya×S0]×0=0.10x0.26×Sx0.2=11x10-0 =1.92×10mol-L 4、考虑酸效应，计算下列化合物的溶解度。 aCaF2在pH=2.0的溶液中： 解：arm=1+H]=16.15 K,=cr1xiF=sxa】 (25,得：s12x10moL b.BaSO在2.0 nol*L-HC1溶液中： 解：w=1+1-1020 Kp=[Ba2]×[SO,2]=S× ,得：s=15X10moL aso-un e.PbSO,在0.10 mol-L-HNO溶液中： 解：an=1+-10,得：S42X10nalL Ka2 d.CuS在pH-0.5的饱和HS溶液中
a. BaSO4 在 0.10mol•L -1NaCl 溶液中； 解：溶液的离子强度为 0.10 2 1 2 I = ci zi = 由于 z I i i 2 lg = −0.512 ，得 2 0.38 Ba + = ， 2 0.36 SO4 − = 5 1 Ba SO 0 2.8 10 mol L 2 4 2 − − = + = + − Ksp S b. BaSO4 在 0.10mol•L -1BaCl2 溶液中。 解：溶液的离子强度为 0.30 2 1 2 I = ci zi = 得： 2 0.26 Ba + = ， 2 0.22 SO4 − = 1 0 SO 2 Ba 4 0 2 [Ba ] [SO ] 2 0.10 0.26 0.22 1.1 10 4 2 + − − Ks p = + − = S = S=1.92×10-8mol·L -1 4、考虑酸效应，计算下列化合物的溶解度。 a. CaF2 在 pH=2.0 的溶液中； 解： ( ) =1+ [ ] =16.15 + F H H 2 ( ) 2 2 ) 2 [ ] [ ] ( F H sp S K Ca F S = = + − ，得：S=1.2×10-2mol·L -1 b. BaSO4 在 2.0mol•L -1HCl 溶液中； 解： 2.30 2 ( ) 10 [ ] 2 1 4 = + = + − a SO H K H ( ) 2 4 2 2 4 [ ] [ ] SO H sp S K Ba SO S − = = + − ，得：S=1.5×10-4mol·L -1 c. PbSO4 在 0.10mol•L -1HNO3 溶液中； 解： 1.04 2 ( ) 10 [ ] 2 1 4 = + = + − a SO H K H ，得：S=4.2×10-4mol·L -1 d. CuS 在 pH=0.5 的饱和 H2S 溶液中
解：a=1++H -=1.1×1020 Ka2 Kax Ka2 K,=0门5]=5×a S,得：S6.6×1015moL 5、考虑S2的水解，计算下列硫化物在水中的溶解度。 a.CuS 解：CuS的溶解度较小，对溶液的pH影响不大，因此，pH=7.0, *m=1++H =10739 K2K1×K.2 K,-c1s1-s*a _S,得S12X10mol b.MnS 解：MS的溶解度较大，对溶液的pH影响较大。其溶解反应为： MnS+H,O=Mn2·+OH+HS K=[Mn"JOH-IHS ]=-[MnHIOH IHS THIS] H][s2-] K 得S-6.5×10molL1 6、将固体AgBr和AgC加入到50.0mL纯水中，不断搅拌使其达到平衡，计算溶液中Ag 的浓度。 解：由于AgCI的溶解度大于AgBr,所以溶液中的Ag取决于AgCI溶解的量 [Ag]=√KpAc=1.34×105mol-L 7、计算CaC20,在下列溶液中的溶解度。 a在pH=4.0的HC1溶液中： 解：ae,o时=1+H门+B,H了=2.56 Kp=[Ca24]×[C,042]=S× S,得S72×10mo
解： 20 1 2 2 2 ( ) 1.1 10 [ ] [ ] 2 1 = = + + + + − a a a S H K K H K H ( ) 2 2 2 [ ] [ ] S H sp S K Cu S S − = = + − ，得：S=6.6×10-15mol·L -1 5、考虑 S 2-的水解，计算下列硫化物在水中的溶解度。 a. CuS 解：CuS 的溶解度较小，对溶液的 pH 影响不大，因此，pH=7.0， 7.39 1 2 2 2 ( ) 10 [ ] [ ] 2 1 = = + + + + − a a a S H K K H K H ( ) 2 2 2 [ ] [ ] S H sp S K Cu S S − = = + − ，得 S=1.2×10-14mol·L -1 b. MnS 解：MnS 的溶解度较大，对溶液的 pH 影响较大。其溶解反应为： + − − MnS + H O = Mn + OH + HS 2 2 2 s p 2 2 2 2 3 [H ][S ] [Mn ][IOH ][HS ][H ][S ] [Mn ][OH ][HS ] a w K K K K S = = = = + − + − − + − + − − 得 S=6.5×10-4mol·L -1 6、将固体 AgBr 和 AgCl 加入到 50.0mL 纯水中，不断搅拌使其达到平衡，计算溶液中 Ag+ 的浓度。 解：由于 AgCl 的溶解度大于 AgBr，所以溶液中的 Ag+取决于 AgCl 溶解的量 5 1 [Ag ] spAgCl 1.34 10 mol L + − − = K = 7、计算 CaC2O4 在下列溶液中的溶解度。 a. 在 pH=4.0 的 HCl 溶液中； 解： 1 [H ] [H ] 2.56 2 C O 2 (H) 1 2 2 4 = + + = + + − C O (H) 2 2 4 2 2 2 4 [Ca ] [C O ] − = = + − S Ksp S ，得 S=7.2×10-5mol·L -1
b.在p3.0的含草酸总浓度为0.010molL的溶液中 解：aeo哈m=1+BH]+民H了=16.89 Kp=c1c0门=*a 0.01,得S3.410moL 8、计算CaCO在纯水中的溶解度和平衡时溶液的pH。 解：CaCO+H,0=Ca2*+OH+HCO3 K-[CaHOH-IHCO,CaO HCO HICO HCO K2 得S=8.02×105molL,pH=9.90 9、为了防止AgC1从含有Q010molL的AgNO,和0.010 mol-L-NaC1溶液中析出沉淀，应 加入氨的总浓度为多少？ 解：a=1+ANH,]+B,[NH,子=10oTNH, 要使AgCI不沉淀，则[Ag][C]sK 001 001×104HT≤18×10，得NO2moaL GNH3=0.22+2×0.01=0.24molL1 10、计算Agl在0.010molL的NaS2O和0.010 mol-L-KI溶液中的溶解度。 解：a=1+B[S,0-]+BS,0了+R,S,0-了=3.0x10° SKp9.3x10-17 g] 0.01 ，得S=2.8×10r5molL 11、今有plH=3.0含有0010molL的EDTA和0.010molL的HF及0.010molL-1的CaCl2 的溶液，问： a.EDTA对沉淀的络合效应是否可以忽略？ 照am=l+KaM=l+Kov ,S9=1+10a69× 00=1.01 001
b. 在 pH=3.0 的含草酸总浓度为 0.010mol•L -1 的溶液中 解： 1 [H ] [H ] 16.89 2 C O 2 (H) 1 2 2 4 = + + = + + − C O (H) 2 2 4 2 2 2 4 0.01 [Ca ] [C O ] − = = + − Ksp S ，得 S=3.4×10-5mol·L -1 8、计算 CaCO3 在纯水中的溶解度和平衡时溶液的 pH。 解： + − − + = + + 3 2 CaCO3 H2O Ca OH HCO 2 s p 2 3 2 3 3 2 3 3 2 [H ][CO ] [Ca ][IOH ][HCO ][H ][CO ] [Ca ][OH ][HCO ] a w K K K K S = = = = + − + − − + − + − − 得 S=8.02×10-5mol·L -1，pH=9.90 9、为了防止 AgCl 从含有 0.010mol•L -1 的 AgNO3 和 0.010mol•L -1NaCl 溶液中析出沉淀，应 加入氨的总浓度为多少？ 解： 2 3 2 7.05 1 3 2 3 + =1+ [NH ] + [NH ] =10 [NH ] Ag 要使 AgCl 不沉淀，则 sp [Ag ][Cl ] K + − 10 2 3 7.05 1.8 10 10 [NH ] 0.01 0.01 − ，得[NH3]=0.22 mol·L -1 cNH3=0.22+2×0.01=0.24 mol·L -1 10、计算 AgI 在 0.010mol•L -1 的 Na2S2O3 和 0.010mol•L -1KI 溶液中的溶解度。 解： 2 3 9 3 2 2 2 2 2 2 Ag 1 1 [S2O ] [S O ] [S O ] 3.0 10 3 3 3 = + + + = − − − + 0.01 9.3 10 [I ] 17 sp Ag − − = = + S K ，得 S=2.8×10-5mol·L -1 11、今有 pH=3.0 含有 0.010mol•L -1 的 EDTA 和 0.010mol•L -1 的 HF 及 0.010mol•L-1 的 CaCl2 的溶液，问： a. EDTA 对沉淀的络合效应是否可以忽略？ 解： 1.01 10 0.01 1 [Y] 1 1 10 10.60 10.69 Y(H) Y Ca(Y) = + CaY = + CaY = + = c K K
因此，EDTA对沉淀的络合效应可以忽略 b.能否生成CaF沉淀？ 1030 解：a0w=1+阳门=1+66X10=252 Q7rf-0器-16o>所有生a 12、考虑络合效应，计算下列微溶化合物的溶解度。 a AgBr在2.0molL-的NH溶液中： 解：ag=1+ANH,]+B,NH,=10 S=K,ae=4.74×10mmlL b.BaSO4在pH8.0的0.100molL的EDTA中 解：BaSO4溶解出的Ba+以BaY的形式存在，所以Y=0.01-S [Ba2+]=S× am=1+Kwm=1+Kx×0-s-1+10x20- [S0]=S Kp=Ba2]x50,2]=Sx1+102x0,0-,5),得S64×10mL 102.2 13、某溶液含有Ba2,EDTA和S042,己知其分析浓度分别为0.10、0.11和1.0×10mol 一，欲利用EDTA的酸效应阻止沉淀生成，则溶液的pH至少要大于多少？ 解：Kp=Ba2]xs0,21=之×S0,2门，aum=1.0x10 am=1+KanM=1+Kx=1+10x01,am=10 y v 查表得pH>9.5
因此，EDTA 对沉淀的络合效应可以忽略 b. 能否生成 CaF2 沉淀？ 解： 2.52 6.6 10 10 1 [H ] 1 4 3.0 F(H) = = + = + − + = = Ksp + − −7 2 2 2 2 1.6 10 2.52 0.01 [Ca ][F ] 0.01 ，所以有沉淀生成。 12、考虑络合效应，计算下列微溶化合物的溶解度。 a. AgBr 在 2.0mol•L -1 的 NH3 溶液中； 解： 2 7.65 Ag+ =1+ 1 [NH3 ] + 2 [NH3 ] =10 3 1 sp Ag 4.74 10 mol L − − S = K + = b. BaSO4 在 pH=8.0 的 0.100mol•L -1 的 EDTA 中 解：BaSO4 溶解出的 Ba2+以 BaY 的形式存在，所以[Y’]=0.01-S Ba(Y) 2 1 [Ba ] = + S 2.27 7.86 Y(H) Ba(Y) BaY BaY 10 0.01 1 10 0.01 1 [Y] 1 S S K K − = + − = + = + = S − [SO ] 2 4 ) 10 0.01 [Ba ] [SO ] (1 10 2.27 2 7.86 4 2 S Ks p S − = = + + − ，得 S=6.4×10-4mol·L -1 13、某溶液含有 Ba2+，EDTA 和 SO4 2-，已知其分析浓度分别为 0.10、0.11 和 1.0×10-4mol• L -1，欲利用 EDTA 的酸效应阻止沉淀生成，则溶液的 pH 至少要大于多少？ 解： [Ba ] [SO ] [SO ] 2 4 Ba(Y) Ba 2 4 2+ − 2 − = = + c Ksp ， 5 Ba(Y) 1.0 10− = Y(H) 7.8 Y(H) Ba(Y) BaY BaY 0.01 1 10 [Y'] 1 [Y] 1 = + K = + K = + ， 0.8 Y(H) =10 查表得 pH>9.5