第5章_重量分析及沉淀滴定法.pdf

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1、分析化学（第四版）习题及答案 第五章：重量分析法和沉淀滴定法 1.已知2002424=+SOCaCaSO水，忽略离子强度影响，计算的固有溶解度，并计算饱和4CaSO4CaSO溶液中，非离解形式的百分数。+2Ca解：422044(200200)sp CaSOsCaSOCaSOK+=水 63200 9.1 101.8 10 mol L1=i 饱和溶液的存在形式和+2Ca水4CaSO+2Ca 非离解形式的百分数为：+2Ca342341.8 1037.6%1.8 10spCaSOCaSOCaK+=+水水 2.已知某金属氢氧化物152()4 10spM OHK=的，向溶液中加入 NaOH，忽+2110.

2、0MLmol略体积变化和各种氢氧基络合物，计算下列不同情况生成沉淀时的pH。（1）.M2+有 1%沉淀;（2）.M2+有 50%沉淀;（3）.M2+有 99%沉淀.解：（1）22M(OH)M2OH+=+22spMOHK+=2spOHK/M+=当M2+有 1%沉淀，即还剩下 99%以离子形式存在，则 2M0.10 99%+=1577OH4 10/0.1 99%2.0 10100/992.01 10=pH=14-pOH=7.3（2）M2+有 50%沉淀时，771083.250/100100.2=OH1mol Li，45.7=pH（3）M2+有 99%沉淀时，67100.21/100100.2=OH

3、1mol Li，30.8=pH3.考虑盐效应，计算下列微溶化合物的溶解度 a.140.10BaSOmol L NaCli在溶液中b.1420.10BaSOmol L BaCli在溶液中 解:a.已知Ksp(BaSO4)=1.11010224222211(112222iiNaClBaSOIc Zcccc+=+2)1(0.100.10)0.102=+=由+=IBaIZii021512.0lg 查表得 2Baa+2454的 值则活度系数 2240.38,0.36+BaSO s401022541.1 102.8 100.38 0.36+=spspBaSOKaSOK1mol Li sB.224222I1

4、(212BaClSOccc+=+2)=由+=IBaIZii021512.0lg 和a+?的 值，的 值 22454BaaSO 得22Ba0.30lg0.512 20.591 0.328 5 0.30+=+20.26Ba2420.30lg0.512 20.651 0.328 4 0.30=+SO 240.22SO SOa?，的 值 设溶解度，b+30.0)12.041.0(212=+24SO010811.9 100.26 0.22 0.1=iBamol LBa 2421.1 10+=spKsSO1）2CaFpH=2.024BaSO在2.01mol LiHCl4PbSO1mol Li3HNOCuS

5、pH=0.5的饱和溶液中（=0.12H S2H S1mol Li）)2FaCaF=(2224241019.6106.s2,2FsCasc+=()2FFFF HcFcS=222(2324spaFss)KCs+=113332222.7 101.2 1044(6.19 101mol Li 104101.1=spKBaSO 的242SOBassc+=，2422324221.0 105.1 102 1.0 10aSOaKSOssssHK+=+10431.1 101.5 105.1 10spKs=1mol Li 84106.1=spKPbSO的，24224SOPbsSOs+=，242224+=spSOKP

6、bSOs 4.考虑酸效应，计算下列微溶化合物的溶解度。（在的溶液中；（）中；（3)在0.10中；（4）在）。解：（1HHFC+610106.6+=+=+=aaFKHK 设溶解度，)spKs=(2)，(3)2428421.0 10/1.61.0+10/4.2 100.11spSOsK=1mol Li 36106=spKCuS的+22SCuCuS22211221129.23 10saaH SaaaK KScHHKK K+=+i mol L+=22SCuKsp 361512226 106.5 10spKsmol L9.23 10S计算4BaSO在0.0101mol Li2BaCl0.0701mol

7、LiHCl22221)1(212BaHClIccc+=+1.0)109.0107.0401.0(21=+2240.38,0.36BaSO+=125.0100.107.0100.12224=+=+=+aaSOKHK 2424BaSO00.01spspSOKKs=2224401071.1 106.5 10/0.010.36 0.38 0.125 0.01=spKs2SCuSMgS 36106=spK spK2SOH7=pH2122221112aaaSKKHKHHH+=+=715714157105.2101.7103.110101.7101=+=(4)=5.中的溶解度。解：本题同时考虑酸效应、盐效应

8、和同离子效应 由=得到+=BaSOSOmol L 6.考虑的水解，计算下列硫化物在水中的溶解度。（1）（2）解：（1）CuS 由于很小，水解产生对介质pH的改变可忽略，即溶液的，2/22spSKCucs+=i 2/367146 102.5 101.23 101=sKKmol13102=，因为spK略第二级解离。由下平衡 Mn+=22SMnS (1)+=+OHHSOHS+=+OHHSMnOHMnS22+=OHHSSSMnMnSOHHSMnK2222 312spwspbaKKKKsK=10144331522 10106.5 107.1 10spwaKKsK=1mol Li AgBrAgClmLAg

9、+AgBrspK=130，AgCl的5.0 1spK=101.8 10，溶液达平衡时，同时满足下式AgCl AgBrAgBr 将两式相除，得 sp AgBrsp AgClKBrClK=310 2.9考虑到溶解后，电平衡荷是的 AgClBr+=+Cl31 2.9 10AgClBrClClCl+=+=+ispspSL（2）MnS（晶型）MnS的Ksp值较大，水解产生的OH对介质pH的改变不可忽略；又由于Ka1 Ka2,忽22 (2)将（1）与（2）结合。得 则 7.将固体和加入到50.0纯水中，不断搅拌使其达到平衡。计算溶液中的浓度。解：已知，的AgCl+=+=方程两边同除以，得 将式 代入式得

10、2(12.9 10+=+AgClgKsp3)A 510Ag+=moli1.34124CaC O（1）pH=4.0的HCl溶液中；（2）pH=3.0含有草酸总浓度为0.0101mol Li19100.2=spK,422OCH121109.5=aK,52104.6=aK 6.212122)(32=+=+aaaHOCKKHKH1mol Li 952.0 102.67.2 10spsKmol=9.161112212=+=+HKKHKaaa 4242109.59.1601.0010.0=OC926423.4 102.9 10spsmo=242.0 10KCal LC O+9.计算3CaCO在纯的溶解度和

11、平衡液的水中时溶。pH已知，3CaCO的spK=，的=92.9 1023H CO1aK74.2 10，=，因为，2aK115.6 101aK?2aK第二步水解，2CO的水解产33HCO232CaCOH OCaOHHCO+?度为s2232/waKCOHHCKK 故 532/8.0 10spwasK KK=mo1AgCl1mol Li3AgNO和0.0101mol LiNaCl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）？L 8.计算在下列溶液中的溶解度。的溶液中。解：（1）的 L(2)解：忽略物是。水解反应如下：3设溶解，平衡常数为 spaOsK+=il Li 10.为了防止从含

12、有0.010解：已知spKAgCl=，101.8 1032()Ag NH+的1lg2lg分别为3.24，7.05，323.247.0527.052()132333311 10由溶度积公式可得 spK0.010 0.010/AgCl+3 2()Ag NH+130.22NHmol L=i 考虑到不使0.0101mol Li3AgNO中的Ag+沉淀下来，故 130.220.010 20.24NHmol L=+=i AgI1mol Li223Na S O1mol LiKIspKAgI=，179.3 10232()Ag S O的1lg3lg分别为8.82，13.46，14.15，223()8.822S

13、O+2221232233232313.462214.1523232323911 10 10103.0 10AgS OS OS OS OS OS O=+=+=AgI的溶解度为 s17951/9.3 1/0.0108 10spKImol Li今有pH=3.0含010moli有0.L和0.0101EDTA1mol LiHF及0.010的溶液。问：1mol Li2CaCl（1）EDTA对沉以忽）能否生成2CaF1）spK11210CaF，CaYK=，2.7=10.6910pH=3.0时，()lgY H10.6910.60()()Ca YYY H()EDTA对沉淀的络合效应可以忽略。（2）若要生成沉淀，

14、须2CaF22spCaFK+，在pH=3.0时，考虑()F H，查表知的HF6.6 10Ka=，故()1=+H3.04则 1010Ag HNNHNHNHNHNH=+=+解上式，得 11 计算在0.010和0.010溶液中的溶解度。解：已知，设 则 03.0 102.s=12 淀的络合效应是否可略？（2沉淀？解：（已知，=10.60，则11/1 100.010/101.01=+=+=C由于Ca Y=1.01，故411 10/6.6 102.52+=+=FH 222227110.0100)/(2.52)1.6 1+=CaKsp(0.0102.7 10=CaFF所以，可以生成2CaF沉淀。13.在1

15、00mL含0.1000的溶液中加入g500.0102Ba+mL1mol Li24H SO溶液。问溶液中还剩留多少L0.克的？如果沉淀用100纯水或1000102Ba+mLm1mol Li24H SO洗涤，假设洗涤时达到了沉淀平衡，问各损失4BaSO少毫克？137.33BaM=1g moli4BaSO233.391g moli.由题意知，Ba和SO4的摩尔数分别为 Ba=7.2810 mol-3431.3mg 1100 233.40.245=spmKm 424102224()H244H SOHHSO+=+，+=244SOHHSO22100.1=aK 24a24HSOH(H0.01)KHSO0.0

16、1H+=解得：21041.0+=H 221041.11041.0010.0+=+=总H 4SO(H)a211H1H2.41k=+=+=，带入s2计算式，求得s2=1081.1 102.412.70.010=842m2.7mg6=多（，M=）解：a2+2-n(Ba2+)=0.1000/M-4n(SO42-)=0.0105010=5.010-mol,则溶液中Ba过量，以硫酸根的量计算沉淀的量剩余钡量：(7.2810-4-5.010-4)137.33=b.用100ml水洗，设溶于水中的硫酸钡的量m1gc.用100ml 0.01 mol/L H2SO洗，设溶解的硫酸钡的量m2 1.1 10(0.010

17、)/+=+spSOKsBasSO，因s2较小，故0.010s0.01 又 10mol/L 10100233.4.2 10 mg=14.考虑络合效应，计算下列微溶化合物的溶解度。AgBr1mol Li3NH4BaSO在=8.0的0.010pH1mol LiEDTA溶液中。解：（1）已知3 2()Ag NH+的1lg2lg分别为3.24，7.05，Ksp，135.0 10=AgBr323.247.052()137.65311 10(2.0)HNNH=+=+=22.0 1010AgNH+AgBr1mol Li3NH溶液中的溶解度 为 s3137.653()5.0 10104.7 10spAg NHs

18、KspK=1mol Li 41.1=BaSOKsp，pH=8.0时，107.810BaYK=()lgY H=2.27，当EDTA1mol Li得()Ba Y1()()1/=+YY HC7.82.273.531 100.010/1010=+=4BaSO在pH=8.0的010.01mol LiEDTA液中的溶解度为 溶103.534()1.1 10106.1 10spK=1L=moli 15.某溶液中含有2Ba+,EDTA和24SO。已知其分析浓度分别为c Ba+=2()0.101mol L0111mol Li，24()1.0 10c SO4=1mol Li。欲利用EDTA的酸效应阻止4BaSOp

19、H4BaSO的Ksp101.0 10=，与7.810BaYK=pH()lgY HpH 8.9 9.7 9.3 9.5 9.7 10.0()lgY H42244()1.0+=Ba YBaSOSOKsp 0.1010/Ba45()11()()7.8()0.10 1.0 10/1.0 101 1/1 100.011/=+=+Ba YspYC=+YY HY HK（1）在2.0溶液中；（2）设在2.0 （2）已知10，溶液的浓度为0.010时，Ba YsKsp，()0.c Y=沉淀生成，则溶液的至少应大于多少？已知的有关数据如下：1.38 1.2 1.0 0.80 0.70 0.45 解：同时考虑酸效应

20、和络合效应，使 解得 ()6.94Y H=，()lgY H=0.8pH（1）0.0011mol Li3 2()Ca NO溶液与0.0101mol Li42NH HF0.11mol Li+的132()Ag NH1mol Li3NH1mol LiKCl1mol Li2MgCl溶液与0.1 1mol Li3NH11mol Li4NH Cl1122.7 10spKCaFHFKa46.6 10=424NH HFNH FHF+?HFHF+H+H+0.005+H+HFKaHF+=得 =H+45.3 10 44()1.3101.80H 22228FspKAgCl=，101.8 103 2()Ag NH+的2l

21、g3()Ag NH27.053 223()10+=Ag NHKAgNH 8Ag1.78 10+=891.8.9 10=78 100.5AgCl+=spKAgCl=101.8 10 spK211()1.8 10=Mg OH，的3NH51.8 10Kb=1mol Li3NH1mol Li4NH ClOH为 4 查题目所附数据知，当9.5时，可以满足题目要求。16.下列情况下有无沉淀生成？溶液等体积相混合；（2）溶液与1溶液等体积相混合；（3）0.010 溶液等体积相混合。解：（1）已知：=，的，在溶液中存在如下平衡：+?平衡时(等体积相混合):0.005-11 510/6.6F H+=+=+=故(

22、)0.005(0.0050.00053)/4.7 10F YCa+=+=2Ksp CaF 有沉淀生成。（2）已知为7.05，则 有沉淀生成。（3）已知，0.1 1溶液的OH3561.8101mol L+=bNHKNHi 故 00MgO2262140.005(1.8 1)1.6 1H+=spK211)1.8 10(=Mg OH所以没有沉淀生计算AgCl1mol Li3NH1mol Li4NH Cl缓冲溶液中的溶解度（Ag+消耗3NH计）spKAgCl=，101.8 103 2()Ag NH+的1lg2lg分别为3.24，7.05，消耗的浓3NH323.247.0525()132311 100.2

23、 10(0.2)4.5 10Ag HNNHNH=+=+=s34()/8.1 10=1mol LAgClAg NHKspCli.计算CdSpH=9.0，总浓度为0.33NH4NH Cl1mol Li强度和2Cd+的氢氧基络合物的影响）。解：CdKsp278 10=S 与的lg值为 2Cd+3NH123456lg2.65,lg4.75,lg6.19,lg7.12,lg6.80,lg5.14,=NH3和H2S的Ka、Kb值分别为5715121.8 10,1.3 10,7.1 10=baaKKK 3NH39.0/0.300.11/10+=+awbawbKKKNHcKHKK 1mol Li 3()Cd

24、NH23451323334353631NHNHNHNHNHNH=+62.654.7526.1937.1246.8055.14631 100.01 10(0.01)10(0.01)10(0.01)10(0.01)10(0.01)4.8 10=+=2212()9.0159.0215511 10/7.1 10(10)/7.1 101.3 101.4 10SHHH+=+=+=723222+=()()/spCd NHSHKCdSs 239()()2.3 10spCd NHSHsK=1mol Li 40.1101.81成。17.在0.20.1的浓度忽略不解：已知：度忽略不计，则 溶解度 18在根据分布系数

25、公式，缓冲溶液浓度为 则的缓冲溶液中的溶解度（忽略离子19.考虑生成氢氧基络合物的影响，计算2()Zn OH在pH=10的溶液中的溶解度。此时溶液中2Zn+的主要存在形式是什么？解：已知，2Zn+形成氢氧基络合物时1lg4lg分别为4.4，10.1，14.2，15.5，spK2Zn()OH171.2 10=，24.44.010.14.024.0 34.0(102.88 10OH=234()123414.215.54211 101010(10)10)10(10)ZnOHOHOHOH=+=+溶解 2(10Zn OHssp Zn度为)/3.4KOHOH271mol Li()Zn OH的计算公式中的数

26、据可知，在pH=10溶液中2Zn+主要是2()Zn OH，3()Zn OHAg+能与生成沉淀和，ClAgClAgCl水2AgCl络合物。（1）计算Cl=时沉淀的溶解度；0.11mol LiAgCl（2）Cl多大时，沉淀的溶解度最小？AgClspKAgCl=，101.8 10Ag+Cl络合物的1lg4lg，5.30，由于Ag+能与成Ag淀和AgClCl生沉Cl水，2AgCl络合物，()()()()+aq 2()2()()+=AgaqClaqAgClaq sAg+AgCl水2AgClAg+=spK/Cl，=AgCl水spK1，2AgCl=spK2Cl，代入式（1），得 =sspK/+ClspK1+

27、spK2ClCl1Li时 mols=2.176101mol Li AgCl=由这两种形式存在的 20.（2）求沉淀的溶解度最小，即，将式（2）进行求极值，得 （2）当=0.1则溶解度为=（1）因为，解：（1）已知，分别为3.04，5.04，5.04故溶液中存在如下平衡：=AgCl sAgCl aqAgaqCldsl=-22/0/dC+=ispspKClK 即Cl2=1/2 解得 321/Cl=3.02 10=1mol Li 33.02 10Cl=1mol LiAgClxKIOI后，用0.10001mol Li3AgNO溶液滴定，用去23.36，mL33AgNOIAgINO+?KM=39.10，

28、IM=126.9，OM=16.00，所以，30.1000 23.36 100.5000/(39.10 126.9 16.00)x=+得 3x=3KIO.计算下列4PbCrO23Cr O2）根据227Mg PO测定427MgSOH Oi4343()12NHPOMoOi34()Ca PO25PO963()C H NOAl23Al O（1）已知 423323.20151.99151.99/323.200.4703=PbCrOCr OMMF2 27427222.25246.47246.472/222.552.215=iMg P OMgSOH OMMF（3）已知 =4 34334 225()12()12

29、1876.53310.18141.91310.18/1876.53 20.08265141.91/1876.53 20.03781=iNHPOMoOCaPOP OMMMFF（4）已知 Al OM96323()459.46101.96101.96/2 459.460.1110F=C H NOAl=M=当时，沉淀的溶解度最小。21.有0.5000g的纯，将它还原为求该化合物的分子式。解：主要反应为 已知，该化合物的分子式为。22换算因数。（1）根据测定；（；（3）根据测定2和；（4）根据测定。解：（2）已知 23.推导一元弱酸盐的微溶化合物2MA在下列溶液中溶解度的计算公式。（2）沉在酸性溶液中和

30、过量淀剂A2M+存在下的酸性溶液中；（4）在过量络合剂存在下(只形成LML23()2aspaHKsKK+=22()aspaAHKsKK c+=i（3）22spaaMKHK+()2scK=（4）23()aLspHKsK+=34AsO，然后沉淀为34Ag AsO1mol Li4NH SCN溶液滴定其中的Ag+mL1As341Ag AsO3Ag+34NH SCN 10.1000 45.45 74.923)0.1s=24CaC O和24MgC O纯混合试样0.6240g，在500下加热，迪斯尼定量转化为和3CaCO3MgCO后为g。1）3CaCO0.4830（计算试样中和3MgCOCaOMgO的质量为

31、多少克？（，24128.10CaC OM=24112.33MgC OM=56.08CaOM=，40.30MgOM=，3100.1CaCOM=（1）在强酸溶液中；存在下；（3）在过量络合物)的酸性溶液中。解：（推导过程略）（1）（）()2L HaccK24.称取含砷试样0.5000g溶解后，在弱碱性介质中将砷处理为。将沉淀过滤、洗涤，最后将沉淀溶于酸中。以0.1000至终点，消耗45.45。计算试样中砷的质量分数。解：因为 故 (100%22.70%5000000w A=25.称取的质量分数；（2）若在900下加热该混合物，定量转化为和384.31MgCOM=）解：（为1）设24CaC Oxg，

32、24MgC O为，则 yg0.6240yx=332424(0.6240)0.4830CaCOMgCOCaC OMgC OMMxxMM+=i 0.4748,0.1492xg y=故 240.4748100%76.09%0.6240CaC Ow=24176.09%23.91%MgC Ow=CaOMgO的质量为 24240.4748492MgO+0.10.2613CaOCaC OMgC OMMMM=26.称2和取纯3Fe O23Al O混合物0.5622g，在加热状态下通氢气将还原为23Fe OFe不改变该混合物为0.4582g。计算。冷却后称量试样中Fe，Al23Al O和Fe的混合物。55.85

33、FeM=，23159.69Fe OM=，23101.96Al OM=26.98AlM=。设 23Al O为yg，Fe23O为xg，则 0.5622xy+=2320.4582FeFe OMxyM+=0.3461xg=0.2161yg=2320.3461100%43.06%0.5622FeFe OFeMMw=232100%20.34%Al OAlMw=0.21610.5622AlM 得g，（2）换算成+，此时23Al O的质量分数。解：冷却后是 解 式，式联立 得 ，27.称取含有NaCl和NaB样0.62g，溶r的试解后用803AgNO溶液处理，得到干燥的和AgCl0.5046g份，用0.105

34、01mol Li3AgNO溶mLNaClNaBr(58.44NaClMg mol=i,102.9NaBrMg mol,143.3AgCl=iMg mol=i,187.8AgBrMg mol=i)解：设NaCl质量为xg，质量为，则 NaBryg30.1050 28.34 1058.44102.9xy+=143.3187.80.504658.44102.9xy+=式，式联立解得 0.0687xg=，0.yg=18520.0687100%10.94%0.6280NaClw=0.1852100%29.49%0.6280NaBrw=28.称取纯NaCl0.5805g，溶于水后用3AgNO溶液处理，定量

35、转化后得到AgCl沉淀g。1.4236计算Na的相对原子质量。（已知Cl和Ag的相对原子质量分别为35.453和107.868）解：AgCl的摩尔质量 35.453 107.868143.321AgClM=+=g m1i 由题意，5/iAgmMM/0.580122.990NaMg mol=i 22Na O24Na SO水，用2BaCl溶液处理，定量转化为4BaSO1.0890g。计算：AgBr沉淀。令称取相同质量的试样1液滴定至终点，消耗28.34。计算试样中和的质量分数.故 ol35.453 143.3211.4236=+=ClNaClNaClAgClNamM 解得 29.称取含硫的纯有机化

36、合物1.0000g。首先用熔融，使其中的硫定量转化为，然后溶解于（1）有机物质量分数；1g moli4233.39BaSOM=，32.07SM=。32.07%1.0890100%14.96%233x1.00001.0890233.=1x=AgCl和纯混合物0.4273g，然后用氯气处理，使其中的AgBrAgBr定量转化为AgClAgBr的质量分数为0.6000，用氯气处理后，AgCl143.22,187.77AgClAgBr AgCl的质量为 0.4273 0.4273 60.00%0.1709g=经2Cl处理后AgCl质量为 0.17090.4273+为0.3801g。计算该铁的氧化物的分子

37、式。铁的氧化物的实验式为Fe Oxy55.85x+16.000.5434y=55.850.3801x=0.006806,0.01020:0.01020:0.0068063:2y x=23Fe O化合中硫的（2）若有机化合物的摩尔质量为214.33，求该有机化合物中硫的原子个数。解：（1）已知，.39 1.0000=S（2）设有个硫原子，则 39214.33x 得 30.称取。若混合物中共多少克？解：查得MM=。混合物中0.600.3666AgClAgBrMgM=31.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出去后，残留物 由式，式得 xy=故 所以该氧化物的分子式

38、为。解：设，则 32.为了测定长石中的含量，称取试样0.5034g。首先使其中的,K Na,K Na定量转化为KCl和NaCl0.1208g，然后溶解于水，再用3AgNO溶液处理，得到AgCl沉淀0.2531g。计算长石中2K O和 2Na O2K Oxg，为，则 2Na Oyg22220.1208KClNaClK ONa OMMxyMM+=22220.2513AgClAgClK ONa OMMxyMM+=0.05370,0.01900 xg y=2K O2Na O20.0537010.67%0.5034K Ow=20.019003.77%0.5034Na Ow=的质量分数。解：设为 由式，式得 g长石中和的质量分数为