第九章思考题1、解释下列现象a.CaF2在pH=3.0的溶液中的溶解度较在pH=5.0的溶液中大答：由于在酸性条件下CaF2溶解度的计算公式为：S=/Ksp×αr(H），pH值越低，副反应系数越大，因而溶解度越大；b.Ag2CrO4在0.0010mol/LAgNO3中的溶解度较在0.0010mol/LK2CrO4溶液中的溶解度小KsF答：在0.0010mol/LAgNO3中，溶解度为S==2.0×10-%;0.0012Ksp=4.5×10-5而在0.0010mol/LK2CrO4中，S=V0.001c.BaSO4沉淀要用水洗涤，而AgCI沉淀要用HNO3洗涤答：BaSO4是晶型沉淀，所以可以用水洗涤；AgCI是接近胶体的凝乳状沉淀，为了防正洗涤时发生胶溶现象，要用强电解质洗涤；d.BaSO4沉淀要陈化，AgCI沉淀不要陈化答：BaSO4是晶型沉淀，所以要陈化，陈化时得到颗粒较大、纯度较高、容易过滤和洗涤的沉淀；而AgCI是无定型沉淀，陈化会使其失去水分，使已吸附的杂质更难以洗去，因此不能陈化，要趁热过滤e.AgCI和BaSO4的溶度积差不多，但可以控制条件得到BaSO4晶型沉淀，而AgCI只能得到无定型沉淀答：两沉淀的溶度积相近，但形成均相成核所需的co/S值不同，BaSO4为1000而AgCI为5.5，因此，AgCI的均相成核作用比较明显，故生成的晶核数目多而颗粒比较小的无定型沉淀；f.ZnS在HgS表面上而不在BaSO4表面上继沉淀答：因为HgS表面上吸附了过多的构晶离子S2-，使沉淀表面ZnS的相对过饱度增加，导致ZnS沉淀的产生；BaSO4表面的构晶离子是Ba2+或SO42-，所以ZnS不会在其表面沉淀。2、某人计算M(OH)3沉淀在水中的溶解度时，不分析情况，即用公式Ksp=[M3+]X[OHJ计算，已知Ksp=10-32，求得溶解度为4.4X10-9。试问这种计算方法有无错误，为什么？答：这种计算方法是错误的，原因是没有考虑以下因素：
第九章 思考题 1、解释下列现象 a. CaF2 在 pH=3.0 的溶液中的溶解度较在 pH=5.0 的溶液中大 答： 由于在酸性条件下 CaF2 溶解度的计算公式为： 2 S = Ksp F(H) ，pH 值越低，副反应系数越大，因而溶解度越大； b. Ag 2CrO4在0.0010 mol/LAgNO3中的溶解度较在0.0010mol/LK2CrO4溶液中 的溶解度小 答：在 0.0010mol/LAgNO3 中，溶解度为 6 2 sp 2.0 10 0.001 − = = K S ； 而在 0.0010mol/LK2CrO4 中， sp 5 4.5 10 0.001 − = = K S c. BaSO4 沉淀要用水洗涤，而 AgCl 沉淀要用 HNO3洗涤 答：BaSO4 是晶型沉淀，所以可以用水洗涤；AgCl 是接近胶体的凝乳状沉淀， 为了防止洗涤时发生胶溶现象，要用强电解质洗涤； d. BaSO4 沉淀要陈化，AgCl 沉淀不要陈化 答：BaSO4 是晶型沉淀，所以要陈化，陈化时得到颗粒较大、纯度较高、容易过 滤和洗涤的沉淀；而 AgCl 是无定型沉淀，陈化会使其失去水分，使已吸附的杂 质更难以洗去，因此不能陈化，要趁热过滤； e. AgCl 和 BaSO4 的溶度积差不多，但可以控制条件得到 BaSO4 晶型沉淀， 而 AgCl 只能得到无定型沉淀 答：两沉淀的溶度积相近，但形成均相成核所需的 cQ/S 值不同，BaSO4 为 1000， 而 AgCl 为 5.5，因此，AgCl 的均相成核作用比较明显，故生成的晶核数目多而 颗粒比较小的无定型沉淀； f. ZnS 在 HgS 表面上而不在 BaSO4 表面上继沉淀 答：因为 HgS 表面上吸附了过多的构晶离子 S 2-，使沉淀表面 ZnS 的相对过饱度 增加，导致 ZnS 沉淀的产生；BaSO4 表面的构晶离子是 Ba2+或 SO4 2-，所以 ZnS 不会在其表面沉淀。 2、某人计算 M(OH)3 沉淀在水中的溶解度时，不分析情况，即用公式 Ksp=[M3+] ×[OH]3 计算，已知 Ksp=10-32，求得溶解度为 4.4×10-9。试问这种计算方法有无 错误，为什么？ 答：这种计算方法是错误的，原因是没有考虑以下因素：
a.水本身电离的OH比沉淀电离的多，因而不能只根据沉淀的电离计算OH的量；b.M可与OH-形成羟基络合物。3、用过量的H2SO4沉淀Ba2+时，K+、Na+均能引起共沉淀，何者共沉淀严重？此时沉淀组成可能是什么？答：K+的共沉淀比较严重，因为其半径与Ba2+相近，沉淀的组成可能是BaSO4和K2SO44、某溶液中含有SO42-、Fe3+、Mg2+三种离子，今需分别测定其中的Mg2+和SO42~，而使Fe3+以Fe(OH)3形式分离除去，问测定Mg2+和SO42-应分别在什么酸度下进行？答：测定Mg2+时，应在弱酸性条件下生成Fe(OH)3使其分离出去，在此酸度下可以减少Fe(OH)3对Mg2+的吸附，如在碱性条件下，Mg2+易在Fe(OH)3表面发生共沉淀，使测定Mg2+的结果偏低；测定SO42-时，应在碱性条件下沉淀Fe(OH)3，因为碱性条件沉淀表面吸附了OH-而带负电荷，从而减少了对SO42-的吸附。5、将0.5mol/LBaCl2和0.1mol/LNa2SO4溶液混合，因浓度较高，需加入动物胶凝聚，使沉淀完全，动物胶是含氨基酸的高分子化合物，其凝聚作用应在什么酸度下进行？答：由于Ba2+是过量的，沉淀表面吸附了大量Ba2+而带正电荷，而带正、负电荷的胶粒相互凝聚从而时其沉淀完全，所以使动物凝胶带负电荷。根据分布系数知识可知，溶液的pH应大于9。6、Ni2+与丁二酮在一定条件下形成丁二酮镍沉淀[Ni(DMG)2]，然后可以采用两种方法测定：一是将沉淀洗涤、烘干，以Ni(DMG)2形式称重；二是将测定灼烧成NiO的形式称重，采用哪种方法好？为什么？答：第一种方法好。原因：（1）烘干得到的称量形式分子量较大，减小称量误差；（2）烘干的分析程序比灼烧简单。7、在沉淀重量法中，何谓恒重？和沉淀的恒重温度是如何确定的？答：恒重是指连续两次的质量差在土0.2mg以内：璃和沉淀的恒重温度是经过实验得到的。8、何谓均应沉淀法？有何优点？试举一例均匀沉淀法的事例。答：均匀沉淀法是通过化学反应使沉淀剂缓慢而均匀生成。其优点：避免局部过浓，得到颗粒较大、易洗涤和过滤的晶型沉淀。如CaC2O4的形成，是在酸性体系中加入H2C2O4和尿素，通过加热使尿素水解降低溶液的酸度，从而产生沉淀剂C2042~。9、Ca3(PO4)2在纯水中的溶解度是否受到溶解在水中的CO2的影响？答：会有影响。因为CO2+H2O+PO43-=HCO3+HPO42~，所以会使Ca3(PO4)2溶解度增大
a. 水本身电离的 OH-比沉淀电离的多，因而不能只根据沉淀的电离计算 OH- 的量； b. M 可与 OH-形成羟基络合物。 3、用过量的 H2SO4 沉淀 Ba2+时，K+、Na+均能引起共沉淀，何者共沉淀严重？ 此时沉淀组成可能是什么？ 答：K+的共沉淀比较严重，因为其半径与 Ba2+相近，沉淀的组成可能是 BaSO4 和 K2SO4 4、某溶液中含有 SO4 2-、Fe3+、Mg2+三种离子，今需分别测定其中的 Mg2+和 SO4 2-， 而使 Fe3+以 Fe(OH)3 形式分离除去，问测定 Mg2+和 SO4 2-应分别在什么酸度下进 行？ 答：测定 Mg2+时，应在弱酸性条件下生成 Fe(OH)3 使其分离出去，在此酸度下 可以减少 Fe(OH)3 对 Mg2+的吸附，如在碱性条件下，Mg2+易在 Fe(OH)3 表面发 生共沉淀，使测定 Mg2+的结果偏低；测定 SO4 2-时，应在碱性条件下沉淀 Fe(OH)3， 因为碱性条件沉淀表面吸附了 OH-而带负电荷，从而减少了对 SO4 2-的吸附。 5、将 0.5mol/LBaCl2 和 0.1mol/LNa2SO4 溶液混合，因浓度较高，需加入动物胶 凝聚，使沉淀完全，动物胶是含氨基酸的高分子化合物，其凝聚作用应在什么酸 度下进行？ 答：由于 Ba2+是过量的，沉淀表面吸附了大量 Ba2+而带正电荷，而带正、负电 荷的胶粒相互凝聚从而时其沉淀完全，所以使动物凝胶带负电荷。根据分布系数 知识可知，溶液的 pH 应大于 9。 6、Ni2+与丁二酮肟在一定条件下形成丁二酮肟镍沉淀[Ni(DMG)2]，然后可以采 用两种方法测定：一是将沉淀洗涤、烘干，以 Ni(DMG)2 形式称重；二是将测定 灼烧成 NiO 的形式称重，采用哪种方法好？为什么？ 答：第一种方法好。原因：（1）烘干得到的称量形式分子量较大，减小称量误差； （2）烘干的分析程序比灼烧简单。 7、在沉淀重量法中，何谓恒重？坩埚和沉淀的恒重温度是如何确定的？ 答：恒重是指连续两次的质量差在±0.2mg 以内；坩埚和沉淀的恒重温度是经过 实验得到的。 8、何谓均应沉淀法？有何优点？试举一例均匀沉淀法的事例。 答：均匀沉淀法是通过化学反应使沉淀剂缓慢而均匀生成。其优点：避免局部过 浓，得到颗粒较大、易洗涤和过滤的晶型沉淀。如 CaC2O4 的形成，是在酸性体 系中加入 H2C2O4 和尿素，通过加热使尿素水解降低溶液的酸度，从而产生沉淀 剂 C2O4 2-。 9、Ca3(PO4)2 在纯水中的溶解度是否受到溶解在水中的 CO2 的影响？ 答：会有影响。因为 CO2+H2O+PO4 3-=HCO3 -+HPO4 2-，所以会使 Ca3(PO4)2 溶解 度增大
10、AgCI在HCI溶液中的溶解度随HCI浓度增大先是减小然后又增大，最后超过其在纯水中的饱和溶解度，这是为什么？答：随着HCI浓度的增加，AgCI的溶解度先减小，这是CI的同离子效应；后溶解度增大，这是盐效应。11、研究PbSO4沉淀时，得到著名的实验曲线，试从理论上进行解释。答：当Pb(CIO4)2和Na2SO4的初始浓度小于0.0065mol/L时，由于溶液中含有大量的不溶微粒，故主要为异相成核作用，由于“晶核”数目基本稳定，所以随着Pb(CIO4)2和Na2SO4的初始浓度增加沉淀颗粒的平均长度不断增加，即形成曲线上的AB段，其为上升的斜线；当Pb(CIO4和NaeSO4的初始浓度增大至0.0065~0.010mo/L之间时，这时构晶离子Pb2+、SO42-本身也可形成晶核，即溶液中既有异相成核作用又有均相成核作用，由于晶核数目的增多，沉淀颗粒的平均长度减小，曲线上出现了转折点B：随着构晶离子的初始浓度增大，异相成核作用逐渐减小，均相成核作用则显著增加，即晶核成长速度减慢，晶核数目增加，所以沉淀颗粒的平均长度逐渐减小，故而形成曲线上的BC段：当构晶离子Pb2+、SO42-的初始浓度增大到0.010mol/L以上时，这时溶液中只有均相成核作用，因而随着构晶离子的初始浓度增大晶核颗粒不再长大了，而只有晶核数目增加，故而沉淀颗粒的平均长度不再随着构晶离子的初始浓度的变化而改变，即形成曲线上的CD段，其基本上是一条水平线
10、AgCl 在 HCl 溶液中的溶解度随 HCl 浓度增大先是减小然后又增大，最后超 过其在纯水中的饱和溶解度，这是为什么？ 答：随着 HCl 浓度的增加，AgCl 的溶解度先减小，这是 Cl-的同离子效应； 后 溶解度增大，这是盐效应。 11、研究 PbSO4 沉淀时，得到著名的实验曲线，试从理论上进行解释。 答：当 Pb(ClO4)2 和 Na2SO4 的初始浓度小于 0.0065mol/L 时，由于溶液中含有大 量的不溶微粒，故主要为异相成核作用，由于“晶核”数目基本稳定，所以随着 Pb(ClO4)2 和 Na2SO4 的初始浓度增加沉淀颗粒的平均长度不断增加，即形成曲线 上的 AB 段，其为上升的斜线；当 Pb(ClO4)2 和 Na2SO4 的初始浓度增大至 0.0065~0.010mo/L 之间时，这时构晶离子 Pb2+、SO4 2-本身也可形成晶核，即溶 液中既有异相成核作用又有均相成核作用，由于晶核数目的增多，沉淀颗粒的平 均长度减小，曲线上出现了转折点 B；随着构晶离子的初始浓度增大，异相成核 作用逐渐减小，均相成核作用则显著增加，即晶核成长速度减慢，晶核数目增加， 所以沉淀颗粒的平均长度逐渐减小，故而形成曲线上的 BC 段；当构晶离子 Pb2+、 SO4 2-的初始浓度增大到 0.010mol/L 以上时，这时溶液中只有均相成核作用，因 而随着构晶离子的初始浓度增大晶核颗粒不再长大了，而只有晶核数目增加，故 而沉淀颗粒的平均长度不再随着构晶离子的初始浓度的变化而改变，即形成曲线 上的 CD 段，其基本上是一条水平线