【中南大学 无机化学精品课件】第8讲 沉淀与溶解平衡
无机及分析化学_第八章_沉淀溶解平衡与沉淀滴定法
沉淀溶解平衡与沉淀滴定法 学习要求 1．掌握溶度积原理、溶度积规则及有关沉淀溶解平衡的计算； 2．了解沉淀溶解平衡的特点； 3．了解莫尔法、佛尔哈德法以及吸附指示剂法的基本原理和特点； 4．熟悉沉淀滴定法的应用和计算； 5．了解重量分析法的基本原理，熟悉重量分析法的应用。 在含有难溶电解质固体的饱和溶液中，存在着固体与其已解离的离子间的平衡，这是一种多相的离子平衡，称为沉淀－溶解平衡。在科研和生产中，经常需要利用沉淀反应和溶解反应来制备所需要的产品，或进行离子分离、除去杂质，进行定量分析。怎样判断沉淀能否生成或溶解，如何使沉淀的生成或溶解更加完全，又如何创造条件，在含有几种离子的溶液中使某一种或某几种离子完全沉淀，而其余离子保留在溶液中，这些都是实际工作中经常遇到的问题。 第一节 沉淀溶解平衡 一、溶度积常数与溶解度 绝对不溶于水的物质是不存在的，习惯上把在水中溶解度极小的物质称为难溶物，而在水中溶解度很小，溶于水后电离生成水合离子的物质称为难溶电解质，例如BaSO 4，CaCO 3，AgCl 等。 难溶电解质的溶解是一个可逆过程。例如在一定温度下，把难溶电解质AgCl 放入水中，一部分Ag ＋和Cl － 离子脱离AgCl 的表面，成为水合离子进入溶液（这一过程称为沉淀的溶解）；水合Ag ＋和Cl －离子不断运动，其中部分碰到AgCl 固体的表面后，又重新形成难溶固体AgCl （这一过程称为沉淀的生成）。经过一段时间，溶解的速率和生成的速率达到相等，溶液中离子的浓度不再变化，建立了固体和溶液中离子间的沉淀－溶解平衡 ()AgCl s Ag Cl +-+ 这是一种多相离子平衡，其标准平衡常数表达式为： K ＝{c (Ag +)/c }·{c (Cl -)/c } 注① 难溶电解质沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数(solubility product constant )，简称溶度积，记为K sp 。 ① 对于难溶电解质，其平衡常数的表达式为活度式，即：K ?＝a （Ag +）a （Cl -） 在本章，我们讨论难溶电解质溶液，由于溶液通常很稀，离子间牵制作用较弱，浓度与活度间在数值上相差不大，我们用离子的浓度来代替活度进行计算。
中南大学无机化学考研题库(含答案)
习题 1.完成并配平下列反应方程式。 （1）Cu2O+H2SO4(稀)→CuSO4+Cu+H2O （2）Cu2++2NaOH(浓)+2OH-→Na2[Cu(OH)4] （3）2Cu2++4I-→2CuI(s)+I2 （4）Cu+4CN-+H2O→Cu(CN)43-+OH-+1/2H2 （5）Cu2++ 4CN-→[Cu(CN)2]-+(CN)2 （6）CdCl2+KI(过量)→K2[CdI4] （7）2Cu2++4OH-+C6H12O6→Cu2O+2H2O+C6H12O7 （8）3CuS+ 8HNO3(浓)→3Cu(NO3)2 +2NO+ 3S↓+ 4H2O （9）Au+HNO3+4HCl→HAuCl4+NO2+2H2O （10）Zn2++NaOH(浓) +2H2O→ Na[Zn(OH)4]+H2↑ （11）2Hg2++Sn2++6Cl-→Hg2Cl2+SnCl4 （12）4Zn+10HNO3(极稀) →4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O （13）AgBr+2Na2S2O3→Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr （14）2Ag(NH3)2++CH3CHO+3OH-→2Ag+HCOO-+4NH3+2H2O （15）Hg2Cl2+2NH3→HgNH2Cl↓+Hg↓+NH4Cl （16）3HgS+ 12HCl(浓)+2HNO3(浓) →3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O （17）HAuCl4+FeSO4→ （18）4Au+O2+8CN-+2H2O→4[Au(CN)2]-+4OH- 2. 解释下列现象，并写出相关的反应方程式 （1）加热CuCl2·H2O得不到CuCl2。 因为CuCl2·H2O受热分解时，在失去HCl的同时，生成了碱式盐： CuCl2·H2O＝Cu(OH)2·CuCl2·+2HCl+2H2O （2）焊接金属时，常用浓ZnCl2溶液处理金属的表面。 FeO+2H[ZnCl2(OH)]=Fe[ZnCl2(OH)]2+H2O （3）有空气存在时，铜能溶于氨水。 2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH- （4）从废的定影液中回收银常用Na2S作沉淀剂，为什么不用NaCl作沉淀剂。 （5）HgCl2溶液中逐滴加入KI溶液。 在HgCl2溶液中，逐滴加入KI溶液，先生成鲜红色沉淀，随着KI溶液的不断加入，鲜红色沉淀消失变为无色溶液。因为开始时生成HgI2鲜红色沉淀，后来KI过量又生成[HgI4]2-无色的配离子. （6）硫酸亚铜与水的作用。 Cu2SO4 =CuSO4+Cu （7）CuCl2加水稀释。 （8）往硝酸银溶液中滴加氰化钾时，首先形成白色沉淀，而后溶解，再加入NaCl时，无沉淀形成，但加入少许的Na2S时，析出黑色沉淀。
第七章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定法习题及答案
第七章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定法习题 1.是非判断题 1-1 CaCO 3和PbI 2的容度积非常接近，皆约为10-8，故两者饱和溶液中，Ca 2+及Pb 2+离子的浓度近似相等。 1-2用水稀释AgCl 的饱和溶液后，AgCl 的溶度积和溶解度都不变。 1-3只要溶液中I -和Pb 2+离子的浓度满足[c(I -)/c θ]2·[c(Pb 2+)/c θ]≥K SP (PbI 2)，则溶液中必定会析出PbI 2沉淀。 1-4在常温下，Ag 2CrO 4和BaCrO 4的溶度积分别为2.0×10-12和1.6×10-10，前者小于后者，因此Ag 2CrO 4要比BaCrO 4难溶于水。 1-5 MnS 和PbS 的溶度积分别为1.4×10-15和3.4×10-28，欲使Mn 2+与Pb 2+分离开，只要在酸性溶液中适当控制pH 值，通入H 2S 。 1-6为使沉淀损失减小，洗涤BaSO 4沉淀时不用蒸馏水，而用稀H 2SO 4。 1-7一定温度下，AB 型和AB 2型难溶电解质，容度积大的，溶解度也大。 1-8向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体，会使BaCO 3溶解度降低，容度积减小。 1-9 CaCO 3的容度积为2.9×10-9，这意味着所有含CaCO 3的溶液中，c(Ca 2+)=c(CO 32-)，且 [c(Ca 2+)/c θ][c(CO 32-)/c θ]=2.9×10-9。 1-10同类型的难溶电解质，K sp θ较大者可以转化为K sp θ较小者，如二者K sp θ 差别越大，转化反应就越完全。 2.选择题 2-1在NaCl 饱和溶液中通人HCl(g)时，NaCl(s)能沉淀析出的原因是 A.HCl 是强酸，任何强酸都导致沉淀 B.共同离子Cl-使平衡移动，生成NaCl(s) C.酸的存在降低了()K NaCl SP 的数值 D.()K NaCl SP 不受酸的影响，但增加Cl-离子浓度，能使()K NaCl SP 减小 2-2对于A 、B 两种难溶盐，若A 的溶解度大于B 的溶解度，则必有 A.()()sp sp K A K B θθ> B.()()sp sp K A K B θθ< C.()()sp sp K A K B θθ ≈ D.不一定 2-3已知CaSO 4的溶度积为2.5×10-5，如果用0.01 mol ·L -1的CaCl 2溶液与等两的Na 2SO 4溶液混合，若要产生硫酸钙沉淀，则混合前Na 2SO 4溶液的浓度（mol ·L -1）至少应为 A.5.0×10-3 B.2.5×10-3 C.1.0×10-2 D.5.0×10-2 2-4 AgCl 与AgI 的sp K θ 之比为2×106，若将同一浓度的Ag +（10-5 mol ·L -1）分别加到具有相同氯离子和碘离子（浓度为10-5 mol ·L -1）的溶液中，则可能发生的现象是 A. Cl -及I -以相同量沉淀 B. I -沉淀较多 C. Cl -沉淀较多 D.不能确定
大学无机化学第八章试题及答案
第八章 沉淀溶解平衡 各小节目标： 第一节：溶度积常数 1;了解溶度积常数及其表达式，溶度积和溶解度的关系。 2:学会用溶度积原理来判断沉淀是产生、溶解还是处于平衡状态（饱和溶液），3:大致了解盐效应和同离子效应对溶解度的影响。 第二节：沉淀生成的计算 利用溶度积原理掌握沉淀生成的有关计算。(SP Q K θ>将有沉淀生成) 第三节：沉淀的溶解和转化 1：利用溶度积原理掌握沉淀溶解和转化的计算（SP Q K θ<沉淀溶解） 2：可以判断溶液中哪种物质先沉淀。 用KSP 的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。 习题 一 选择题 1. Ag 3PO 4在 mol/L 的Na 3 PO 4溶液中的溶解度为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版)（已知Ag 3PO 4的K 0sp = ×10-17） A. 7.16×10-5 -6 C ×10-6 D. ×10-6 2.已知Sr 3(PO 4)2的溶解度为×10-6 mol/L ，则该化合物的容度积常数为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 1.0×10-30 B. ×10-28 C. ×10-30 D. ×10-12 3.已知Zn （OH ）2的容度积常数为×10-17 ，则Zn （OH ）2在水中的容度积为（ ）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 2.0×10-6mol/L B. ×10-6 mol/L C. ×10-9 mol/L D. ×10-9 mol/L 4.已知Mg （OH ）2的K 0sp = ×10-12，则其饱和溶液的pH 为（ ）(《无机化学例题
与习题》吉大版) A. B3.95 C. D. 5.下列化合物中，在氨水中溶解度最小的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. Ag3PO4 B. AgCl C. Ag Br D. AgI 在相同浓度的下列溶液中溶解度最大的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. NH 4Ac B. CaCl 2 C. NH 4 Cl D. Na 2 CO3 7.难溶盐Ca 3 （PO4）2在a mol/L Na3 PO4溶液中的溶解度s与容度积K0sp关系式中正确的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. K0sp =108s5 B. K0sp =(3s）3 +（2s + a）2 C. K0sp = s5 D. s3·（s + a）2 8.下列难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度最大和最小的一组是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. Ag 2CrO 4 和AgCl B. Ag 2 CrO 4 和AgSCN C. AgSCN和Ag 2C 2 O 4 D. Ag 2 C 2 O 4 和AgSCN 9. AgCl和Ag 2CrO 4 的容度积分别为×10-10和×10-12，则下面叙述中正确的是（） (《无机化学例题与习题》吉大版) A. AgCl与Ag 2CrO 4 的容度积相等 B. AgCl的容度积大于Ag 2CrO 4 C. AgCl的容度积小于Ag 2CrO 4 D. 都是难溶盐，容度积无意义 的相对分子质量为233，K0sp = ×10-10，把×10-3mol的BaSO 4配成10dm3溶液，BaSO 4 未溶解的质量为（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A. 0.0021g B.0.021g C.0.21g D. 2.1g
中南大学无机化学实验I课程教学大纲
无机化学实验I课程教学大纲 课程编号：15030031 课程名称：无机化学实验Ⅰ 学时与学分： 64 /2.0 先修课程：中学化学 适应专业：化工与制药类 教材及参考书： 关鲁雄主编，《化学基本操作与物质制备实验》，中南大学出版社，2002年 黄可龙主编，无机化学，科学出版社，2007年 一、课程的性质和任务 无机化学实验I是化工与制药大类（化学工程与工艺专业、制药工程专业、应用化学专业）等理工科类专业本科生的必修专业基础课，在高素质的化学工程和应用型人才培养中发挥着重要的作用。本课程将化学基本操作、实验研究方法和现代分析手段等进行有机融合，呈现给学生一个比较完整的化学实验基本知识体系。通过加强学生基本操作的训练、掌握常用仪器的使用方法、观察解释实验现象和对实验数据的测定和处理，让学生对无机化学实验技术知识有整体的了解，培养学生的实验操作能力、分析问题和解决问题的能力，同时加深他们对无机化学原理的理解，为今后进一步深造和开展实际工作或进行化学相关科学研究奠定良好的实验基础。通过综合性、设计性实验以及课外的研究创新实验，加强学生化学素养与创新能力的培养，使其形成理论联系实际、实事求是的科学态度，主动研究的探索精神和严谨的工作作风。 二、课程基本要求 本课程主要是基本操作实验，涉及包括：化学实验基本知识，如实验 室规则， 实验安全知识，预习、记录、实验报告的格式与要求，实验考核与考试办法；化学实验玻璃仪器的识别、洗涤、干燥和保养，衡量仪器的使用方法，化学试剂等级规格及取用方法，加热仪器与加热方法。分离和纯化方法，如常压过滤、蒸发结晶、结晶洗涤、减压过滤、重结晶和离子交换的原理和操作方法以及生物显微
第8章 沉淀溶解平衡及沉淀滴定
第8章沉淀溶解平衡 一判断题 1一定温度下，AgCl的饱和水溶液中，[c(Ag+)/c]和[c(Cl-)/c]的乘积是一个常数。() 2任何AgCl溶液中，[c(Ag+)/c]和[c(Cl-)/c]的乘积都等于K(AgCl)。（） 3K(MgCO3)=3.5?10-8，这意味着在所有含MgCO3溶液中，c(Mg2+)=c(CO32-)，而且c(Mg2+)·c(CO32-)=3.5?10-8（） 4Ag2CrO4的标准溶度积常数表达式为：K(AgCrO4)=4[c(Ag+)/c]2·[c(CrO42-)/c]。（） 5Mg(OH)2的标准溶度积常数表达式为：K(Mg(OH)2)=[c(Mg+)/c]·4[c(OH-)/c]2。（） 6难溶电解质的K是温度和离子浓度的函数。（） 7已知K(ZnCO3)=1.4?10-11，K(Zn(OH)2)=1.2?10-17，则在Zn(OH)2饱和溶液中的c(Zn2+)小于ZnCO3饱和溶液中的c(Zn2+)。 .......................................................................... （） 8将含有Ag+的溶液与另一含有CrO42-的溶液混合后，生成了Ag2CrO4沉淀，此时溶液中c(Ag+)=4.7?10-6mol·L-1，c(CrO42-)=5.0?10-2mol·L-1，则K(Ag2CrO4)=1.1?10-12。（） 1NaCl是易溶于水的强电解质，但将浓盐酸加入到它的饱和溶液中时，也可能有固体析出，这是由于Cl-的同离子效应作用的结果。（） 2同离子效应使难溶电解质的溶解度变大。（） 3饱和溶液一定是浓溶液。（） 4CaF2在稀HNO3的溶解度比在纯水中的溶解度大。（） 5MgF2在MgCl2中的溶解度比在水中的溶解度小。（） 6根据同离子效应，沉淀剂加入越多，其离子沉淀越完全。................................. （） 7已知K(AgBrO3)=5.5?10-5，K(Ag2SO4)=1.4?10-5。AgBrO3的溶解度(mol·L-1)比Ag2SO4的小。（） 8已知难溶强电解质MB2的溶解度为7.7?10-6mol·L-1，则K(MB2)=4.5?10-16mol·L-1。（）9已知298K时，K(Mg(OH)2)=1.8?10-11，则Mg(OH)2在水中的溶解度为1.7?10-4mol·L-1。（） 10已知298K时，K(BaSO4)=1.1?10-10，其相对分子质量为233.3。若将1.0?10-3molBaSO4溶于10L水中形成饱和溶液，则未溶解的BaSO4的质量为0.21g。（） 11溶度积规则的实质是沉淀反应的反应商判据。（） 12把AgNO3溶液滴入NaCl溶液中，只有当c(Ag+)=c(Cl-)时，才能产生AgCl沉淀。（） 13已知K(BaSO4)=1.1?10-10，如将10.0mL0.10mol·L-1BaCl2溶液与30mL0.0050mol·L-1Na2SO4溶液混合，则有BaSO4沉淀生成。（） 14已知K(CaSO4)=9.1?10-6，将50mL0.014mol·L-1CaCl2溶液与250mL0.25mol·L-1Na2SO4溶液混合，则有沉淀生成。（） 15将0.10mol·L-1CaCl2溶液与等体积0.20mol·L-1HF溶液混合，生成CaF2沉淀，此时溶液中c(Ca2+)为c1。如将0.10mol·L-1CaCl2溶液与等体积0.80mol·L-1HF溶液混合，生成CaF2沉淀后溶液的c(Ca2+)为c2，则c1>c2。（） 16所有难溶金属氢氧化物沉淀完全时的pH值必定都大于7。（） 17因为Al3＋易水解，所以不能根据[c(Al3+)/c]·[c(OH－)/c]3>K[Al(OH)3]来判断Al(OH)3沉淀的生成。（） 180.10mol·L-1Fe3+在水溶液中开始沉淀时，其pH值必定大于7。() 19当溶液的pH值为4时，Fe3+能被沉淀完全。（） 19a根据ZnS、CdS的标准溶度积常数不同，利用调节溶液pH值的方法，可将ZnS、CdS 混合物中的Zn2+、Cd2+分离开。（） 20所有难溶的金属硫化物，都可以用调节pH值的方法，将相应的金属离子分离开。（）
第6章 沉淀溶解平衡
第6章 电解质溶液和非电解质溶液 一．强电解质溶液理论 (theory of strong electrolyte solution) (1) 离子氛和离子强度 强电解质在水溶液中是完全电离的，但由于本身带电荷，受周围带异号电荷离子吸引，存在着“离子氛”。 用I — 离子强度表示离子与“离子氛”之间的强弱，Z i 表示溶液中种i 离子的电荷数，b i 表示i 种离子的质量摩尔浓度，则 22 1i i i z b I ∑= ▲ 求0. 1 mol〃kg -1盐酸和0. 1 mol〃kg -1CaCl 2溶液等体积混合后形成的溶液的离子强度. (2) 活度和活度系数 指电解质溶液中离子实际发挥的浓度，称为有效浓度或活度。显然 a = f c 这里，a —活度，c —浓度，f —活度系数 ● Z 越高，I 较大，f 的数值越小 ● c 越大，I 较大，则 a 与 c 的偏离越大 ● c 很低，I 也很小，一般可近似认为f = 1.0，可用 c 代替 a 。一个适于 r 离子 半径 3×10 –8 cm , I < 0.1mol〃kg -1的半经验公式为： ∑?+?+?== ======- + + - ++---)115.0205.0105.0(2 1211,2,1,15.0, 05.0,05.02222 11122i i Cl Ca H Cl Ca H Z m I Z Z Z kg m ol m kg m ol m kg m ol m I I Z Z f +-= ±10509.0lg 21
二．难溶性强电解质的沉淀-溶解平衡(precipitation-dissolution equilibrium of hard-dissolved strong electrolyte) 1．溶度积常数和溶解度 (solubility product constant and solubility) (1) 溶解度 在一定温度和压力下，固液达到平衡时的状态。这时把饱和溶液里的物质浓度称为“溶解度”，常用S （单位mol/dm 3）表示. (2) 溶度积常数 A a B b (s) aA n+(aq) + bB m-(aq) K θsp ＝[A n+]a [B m-]b (3) 溶度积和溶解度的关系 以AgCl 和Ag 2CrO 4为例：前者为AB 型， S = AgX sp K , 后者为A 2B 或AB 2型，S = 3 4 sp K 两者之间有联系也有差别 ● 与溶解度概念应用范围不同，K θsp 只用来表示难溶电解质的溶解度； ● K θsp 不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。 结论：(1) 相同类型K θsp 大的 S 也大； (2) 不同类型的比较要通过计算说明。 2．离子积和溶度积规则 (ion product and rule of solubility product) (1) Q i < K sp 不饱和溶液，无沉淀析出，若原来有沉淀存在，则沉淀溶解 (2) Q i = K sp 饱和溶液，处于平衡
中南大学无机化学期末总复习练习题
期末总复习练习题 一选择题： 1 下列各组键角大小判断不正确的是-----------------------------------------------------------（） A NH3>H2O； B BeF2>SF2； C PH3>NH3； D BF3>BF4-。 2 下列物种中键长最短的是-----------------------------------------------------------------------（） A CN； B CN-； C CN+； D CN2+。 3 下列各组化合物熔点高低判断正确的是-----------------------------------------------------（） A CaCl2>ZnCl2； B BeO>MgO； C BaO>MgO； D NaF>MgO。 4 pH=0时，下列氧化剂在水溶液中氧化能力最强的是---------------------------------------（） A PbO2； B MnO4-； C Bi2O5； D BrO4-。 5 向含有I-的溶液中通入Cl2，其产物可能是--------------------------------------------------（） A I2和Cl-； B IO3-和Cl-； C ICl2-； D 以上产物均有可能。 6 能使HgS溶解的物质是--------------------------------------------------------------------------（） A HNO3； B (NH4)2S； C Na2S； D Na2S2。 7 下列水解产物都是碱式盐的一对氯化物是--------------------------------------------------（） A AlCl3,BCl3； B SnCl2,BiCl3； C BiCl3,SnCl4； D SnCl2,FeCl3。 8 下列反应中没有N2生成的是-------------------------------------------------------------------（） A Na+NH3→； B Cl2+NH3→； C Cu+NH3→； D NH4NO2→。 9 下列各组物质沸点高低判断正确的是--------------------------------------------------------（） A NH3 一、是非判断题： 1.粗氯化钠必须用称量纸称量。（非） 2.溶解粗氯化钠时，加入的20ml蒸馏水需要很精确。（非） 3.用玻璃棒搅拌溶解氯化钠时，玻璃棒不应该碰撞烧杯内壁。（是） 4.可以把粗氯化钠溶液配制成饱和溶液。（非） 5.粗氯化钠溶液中含有不溶性杂质和可溶性杂质，必须先将不溶性杂质过滤除去。（是） 6.可以用无毒的CaCl2代替毒性很大的BaCl2除SO42- 。( 非) 7.BaSO4刚沉淀完全就应该立刻过滤。（非） 8.待过滤的溶液都应该冷却至室温再过滤。（非） 9.除去SO42-、Mg2+、Ca2+、K+离子的先后顺序可以倒置过来。（非） 10.氯化钠溶液在蒸发结晶过程中可以不搅拌，直到蒸干为止。（非） 实验五硫酸铝的制备 一、是非判断题： 1. NH4HCO3的作用是为了调节溶液pH值，以便生成Al(OH)3沉淀。( 是) 2. Al2(SO4)3的结晶水合物只有Al2(SO4)3·18H2O一种。( 非) 3. 在生成Al(OH)3 的过程中要加热煮沸并不断搅拌。( 是) 4. 硫酸铝加热至赤热分解成SO3和Al2O3。( 是) 5. 停止减压过滤时，操作不当会导致自来水溢入吸滤瓶内。( 是) 二、选择填空题： 1．在Al3+溶液中加入茜素的氨溶液，生成（ A ）色沉淀。 A．红色B．白色C．蓝色D．黑色 2．Al2(SO4)3易与碱金属M I（除Li以外）的硫酸盐结合成（B ）。 A．配合物B．矾C．混合物 3．在蒸发皿中制备硫酸铝晶体时，加热浓缩至溶液体积为原来的（A ）左右,在空气中缓慢冷却结晶。A．1/2 B．1/3 C．2/3 D．2/5 4．硫酸铝可作净水剂，是因为与水作用所得的（B ）具有很强的吸附性能。 A．结晶水合物B．氢氧化铝C．Al2(SO4)3胶体 5．下面Al3+形成的配合物中，哪一个是错误的。（D） A．[AlF6]3- B．[Al(C2O4)3]3- C．[Al(EDTA)]- D．[AlBr6]3- 第七章沉淀溶解平衡和沉淀分析法 7.1 本章学习要求 1.了解沉淀滴定法和重量分析法的基本原理、主要步骤和应用 2.掌握难溶电解质的溶度积、溶解度与溶度积的关系、沉淀溶解平衡的特点和有关的计算 3.掌握沉淀生成和溶解的条件 7.2 内容概要 7.2.1 溶度积和溶解度 1.溶度积一定温度下，难溶电解质在其饱和溶液(saturated solution)中各离子浓度幂的乘积是一个常数，称为溶度积常数(solubility product constant)，用符号K sp?表示。 对于难溶度电解质A m B n在水溶液中的沉淀溶解平衡(precipitation-dissolution equilibrium)，可以表示为： A m B n(s) mA n+(aq)+nB m-(aq) K sp?=c m(A n+)c n(B m-) 2.溶度积和溶解度的关系溶度积K sp?和溶解度S的数值都可用来表示不同物质的溶解能力。但二者概念不同。溶度积K sp?是平衡常数的一种形式；而溶解度S则是浓度的一种形式，表示一定温度下1L难溶电解质饱和溶液（saturated solution）中所含溶质的量。二者可相互换算。K sp?与S的换算时，S的单位必须用物质的量浓度（mol·L-1或mol·dm-3）。 用溶度积直接比较时，必须是相同类型的难溶化合物。 7.2.2 溶度积规则 1.离子积难溶电解质溶液中，其离子浓度乘积称为离子积，用Q表示。如在A m D n溶液中，其离子积Q B=[c(A n+)/c?]m ·[c(D m-)/c?]n。显然Q与K sp?表达式相同，但K sp?表示的是难溶电解质处于沉淀溶解平衡时饱和溶液中离子浓度之积。一定温度下，某一难溶电解质溶液 中南大学2012年全国硕士研究生入学考试《无机化学》考试大纲 一考试性质 无机化学考试是为我校招收无机化学、有机化学、应用化学、分析化学和物理化学硕士研究生而设置的入学考试科目，其目的是科学地测试学生掌握大学本科阶段无机化学的基本知识和基本理论，以及运用其基本原理和实验手段来分析和解决无机化学领域问题的能力，以保证考生具有基本的无机化学理论和实验技能。 二考试目标 1 初步掌握元素周期律，化学动力学、化学热力学、近代物质结构、化学平衡以及基础电化学等基本原理。 2 利用无机化学原理去掌握有关无机化学中元素和化合物的基本知识，并具有对一般无机化学问题进行理论分析和计算的能力。 三考试形式和试卷结构 （1）试卷满分及考试时间：本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。 （2）答题方式：答题方式为闭卷考试（可以使用数学计算器）。 四试卷题型结构 本课程考试题型包括选择题，填空题，推断题（简答题），计算题以及化学方程式的书写等内容，其分值为： 选择题（30～35分），填空题（20～25分），完成反应式（20～25分），计算题（25～35分），推断题（或简答题）（20～35分）。 五考试内容 5.1 无机化学中的化学原理，主要包括如下内容： （1）掌握化学反应中的质量和能量关系； （2）了解化学反应速率，熟悉影响化学反应及化学平衡的因素； （3）了解酸碱理论，熟悉溶液中的单相与多相离子平衡，掌握弱酸、弱碱溶液中离子浓度、盐类水解和沉淀平衡的计算； （4）熟悉氧化还原反应的基本原理，掌握电极电势、Nernst方程及其应用，了解电势图及其应用； （5）了解配合物的化学键理论，掌握配合物的基本概念、稳定常数及其应用，熟悉配合物在水溶液中的稳定性。 5.2结构化学 （1）了解原子结构的近代概念，熟悉原子中电子的分布，掌握原子性质的周期性； 第七章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定分析 （一）选择题 1. 难溶A 2B 的水溶液中有下列平衡A 2B(s) = 2A +aq + B 2-（aq ） ，若平衡时[A +]=x, [B 2+]=y,则难溶物的Ksp 的值可表示为（ ）。 A. Ksp=212 x ? B. Ksp=x .y C. Ksp=2x y ? D. Ksp=22()x y ? 2. Mg （OH ）2在0.1mol .L -1NaOH 溶液中的溶解度（mol .L -1）为（ ）。 A. 2Mg(OH)10SP K B. 2Mg(OH)100SP K C. 2Mg(OH)200SP K D. 2Mg(OH)400SP K 3. 在AgCl 和Ag 2CrO 4 沉淀共存的溶液中，有关离子浓度与溶度积存在的正确关系是（ ）。 A. 24,24,Ag CrO []/[CrO ]SP AgCl SP K Cl K --= B. 2424,,Ag CrO ,Ag CrO [][] SP AgCl SP SP K Cl K K -= C. 24,224,Ag CrO []/[CrO ]SP AgCl SP K Cl K --= D. 24[]/[CrO ]Cl --= 4. 25℃时，CaF 2 的饱和溶液浓度为41210mol L --??。则CaF 2 在该温度下溶度积常数Ksp 为（ ）。 A. 8810-? B. 113.210-? C. 8410-? D. 12810 -? 5. 20℃时，难溶电解质Ca(OH)2 的Ksp=6410-?在该温度下它的饱和水溶液中OH - 离子浓度是（ ）。 A. 21110mol L --?? B. 312.910mol L --?? C. 21210mol L --?? D. 31410mol L --?? 6. 已知AgCl 的Ksp=101.810 -?，Ag CrO 24的Ksp=121.110-?，若在1升含有浓度约为0.051mol L -?的Cl -和CrO 42-的水溶液中，逐滴滴入0.1 1mol L -?的AgNO 3溶液，则（ ）。 A. Ag CrO 24 先沉淀 B. AgCl 先沉淀 C.二者同时沉淀 D.二者均不会沉淀 7.难溶电解质Ag CO 23在20℃时Ksp=12410-?，Ag CO 23 在20℃时饱和溶液中Ag +浓度为（ ）1mol L -?。 A. 51.610-? B. 62.810-? C. 41.010-? D. 4 2.010-? 8. 难溶电解质A 3B 的饱和溶液中[A +]=x 1mol L -?,[B 3-]=y 1mol L -?,则A 3BKsp 的表达式为（ ）。 A. xy 3 B. x(3y)3 C. x 3y D. xy 2 9. 在下列体系中，难溶电解质溶解度最大的是（ ）。 内蒙古农业大学理学院普通化学教案 第六章沉淀溶解平衡（4学时） §6.1 难溶电解质的溶度积 6.1.1溶度积原理 溶度积常数 沉淀-溶解平衡是当溶解和结晶速度相等时建立的平衡，是一种动态平衡。 AgCl(s) Ag+ + Cl- 此时的溶液是饱和溶液，它是多相平衡。其平衡关系为： Kθ(AgCl) =c(Ag+)·c(Cl- ) SP Kθ称为溶度积常数，简称溶度积。它反应了物质的溶解能力。 SP 难溶电解质溶度积常数通式： AmBn mA n++ nB m- Kθ=c(A n+)m·c(B m-)n SP m、n分别代表电离方程式中A、B离子的化学计量数。 溶解度常数的意义：一定温度下，难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积为一常数。 例如：PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) Kθ=c(Pb2+)·c(Cl-)2 SP Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- ; Kθ=c(Fe3+)·c(OH-)3 SP 注意： 1）SP K θ 是一个与浓度无关的常数，溶度积常数与其他一切化学平衡常 数一样，其大小决定于难溶电解质的本质，即不同难溶电解质在一 定的温度下有其特定的SP K θ 值。 2）SP K θ受温度的影响不大。 3）SP K θ表示了难溶电解质在水中溶解程度的大小。 4）SP K θ指的是溶解过程的平衡常数，沉淀过程的平衡常数是1/ SP K θ。 5）SP K θ只适用于难溶电解质溶液，不适用于易溶电解质溶液。 6.1.2溶度积与溶解度 1)难溶电解质在纯水中的溶解度 溶度积与溶解度都可表示物质的溶解能力，但它们既有区别又有联系。 一定温度下饱和溶液的浓度，也就是该溶质在此温度下的溶解度。若溶质AmBn 的溶解度为S ，单位为mol ?L -1, 那么：AmBn mA n+ + nB m- c(A n+ )= mS ; c(B m-) = nS SP K θ =c(Ms)m ·c(Ns)n = m m n n C(S)m+n 例：已知AgCl 、Ag 2CrO 4的溶度积，求AgCl 、Ag 2CrO 4的溶解度。 解：查表可知：AgCl 的SP K θ＝1.77х10-10，Ag 2CrO 4的SP K θ ＝1.12х10-12 AgCl(s) Ag + + Cl - S S SP K θ=c(Ag +)·c(Cl -)= S 2 = 1.77х10-10 S AgCl = = х10-5 mol ?L -1 上式为AB 型（1：1）溶解度计算式，同理可导出AB 2和A 2B 型： S(Ag 2CrO 4)= =6.54х10-5 mol ?L -1 注意： 相同类型的难溶电解质，可以通过溶度积数据直接比较溶解度大小，SP K θ 越 大S 越大。 不同类型，不可直接比较，通过计算说明。 严格讲SP K θ 是平衡时的活度之积。因为难溶盐的饱和溶液的浓度肯定非常 无机化学精品课程习题库： 第1章第2章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第10章 第11章 第12章(1) 第12章(2) 第13章 第14章 第15章 第16章 第17章 第11章 配位化合物 一．是非题（判断下列各项叙述是否正确，对的在括号中填“√ ”，错的填“×”）。 1．1复盐和配合物就象离子键和共价键一样，没有严格的界限。 （ ） 1．2 Ni(NH 3)2Cl 2无异构现象，[Co(en)3]Cl 3有异构体。 （ ） 1．3配离子 AlF 63-的稳定性大于 AlCl 63-。 （ ） 1．4已知[CaY]2-的K θ为6.3×1018，要比[Cu(en)2]2+的K θ= 4.0×1019小，所以后者更难离解。 （） 1．5 MX 2Y 2Z 2类型的化合物有 6 种立体异构体。 （ ） 1．6内轨配合物一定比外轨配合物稳定。 （ ） 1．7当CO 作为配体与过渡金属配位时，证明存在“反馈π键”的证据之一是CO 的键长介于单键和双键之间。 （ ） 1．8 Fe 3+和 X-配合物的稳定性随 X-离子半径的增加而降低。 （ ） 1．9 HgX 4-的稳定性按 F-I-的顺序降低。 （ ） 1．10CuX2-的稳定性按的Cl-Br-I-CN-顺序增加。 （） 二．选择题(选择正确答案的题号填入) 2. 1 根据晶体场理论，在一个八面体强场中，中心离子d 电子数为（）时，晶体场稳定化能最大。 a. 9 b. 6 c. 5 d. 3 2. 2 下列各配离子中，既不显蓝色有不显紫色的是（） a. Cu(H2O) b. Cu(NH3) c. CuCl d. Cu(OH) 2. 3 下列化合物中，没有反馈 π 键的是（） a. [Pt(C 2H 4)Cl 3]- b. [Co(CN)6]4- c. Fe(CO)5 d. [FeF 6]3- 2. 4 在下列锰的化合物中，锰的氧化数最低的化合物是（） a. HMn(CO)5 b. Mn(NO)3(CO) ?? →?? →??→??→24+ 24 +24+ 24 + 第六章沉淀－溶解平衡 一．填空题 1．_______________使难溶电解质的溶解度减小，而______________使难溶电解质的溶解度增大，后一种效应较前一种效应_________得多。 2．难溶盐AgCl，室温下其溶解度S和溶度积常数K sp之间的关系为_____________。 3．在含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，则AgCl的溶解度___________；如加入氨水，则其溶解度___________；若加入KNO3，则其溶解度____________。 Mg2++2OH-的平衡常数为K sp；NH3+H2O NH4++ 4．298K时，反应Mg(OH) OH-的平衡常数为K ，则反应Mg2++2NH3Mg(OH)2(S)+2NH4+的平衡常数K为 _________________。 二．选择题 1．AgCl在下列溶液中溶解度最大的是( ) (A) 氨水；(B) 水；(C) NaCl溶液；(D) KNO3溶液。 2．盐效应会使( ) (A) 弱酸的电离度增大，难溶盐的溶解度增大； (B) 弱酸的电离度减小，难溶盐的溶解度减小； (C) 弱酸的电离度不变，难溶盐的溶解度增大； (D) 弱酸的电离度增大，难溶盐的溶解度不变。 3．Fe2S3的溶度积表达式是( ) (A) K sp=[Fe3+][S2-]；(B) K sp=[Fe23+][S32-]； (C) K sp=[Fe3+]2[S2-]3；(D) K sp=[2Fe3+]2[3S2-]3。 4．已知Mg(OH)2的K sp= 5.61×10-12 , Mg(OH)2的溶解度为( ) (A) 1.20×10-6mol·L-1；(B) 1.12×10-4mol·L-1；(C) 1.50×10-4 mol·L-1； (D) 2.05×10-4 mol·L-1；(E) 3.46×10-4 mol·L-1。 5．AgCl的K sp=1.77×10-10，若在AgCl的饱和溶液中加入NaCl，使Cl-离子浓度为6×10-3 mol·L-1则溶液中Ag+离子浓度为( ) (A) 1.08×10-7 mol·L-1；(B) 3.0×10-7 mol·L-1；(C) 1.08×10-8 mol·L-1；(D) 3.0×10-8 mol·L-1。 6．向Mg(OH)2饱和溶液中加入MgCl2，使Mg2+浓度为0.010 mol·L-1，则该溶液的pH为( ) (已知K sp,Mg(OH)2=5.61×10-12) (A) 9.37；(B) 9.23；(C) 4.63；(D) 10.15。 7．下列有关分步沉淀的叙述，正确的是( ) (A) 溶解度小的物质先沉淀；(B) 浓度积先达到K sp的先沉淀； 第六章沉淀-溶解平衡课后习题参考答案 4解：（1）s=0.29/(240×0.1)=0.0121(mol/L) Ksp=s 2=(0.0121)2=1.46×10-4 （2） 42 10786.11 .072.839105.1--?=??=s (mol/L) Ksp=s ·(4s)4=44×(1.786×10-4)5=4.66×10-17 （3） s=3.98/(602.5×0.1)=0.0661(mol/L) Ksp=22×33×(0.0661)5=1.36×10-4 （4） 32 1092.21.082.136100.4--?=??=s Ksp=33×s 4 =33×(2.92×10-3)4=1.96×10-9 6解：（1）已知AgI 的Ksp=8.3×10-17 )/(1014.2)/(1011.9103.86917L g L mol K s SP ---?=?=?== （2）对于平衡： AgI(s) == Ag + + I - 平衡浓度 s 0.001+s Ksp=s(0.001+s)=8.3×10-17 s=8.3×10-14(mol/L)=1.95×10-11(g/L) （3）对于平衡： AgI(s) == Ag + + I - 平衡浓度 s+0.01 s (s+0.01)×s=8.3×10-17 s=8.3×10-15(mol/L)= 1.95×10-12(g/L) 7解：已知Mg(OH)2的Ksp=5.1×10-12 （1） （2）[Mg 2+]=1.08×10-4(mol/L), [OH -]=2.17×10-4(mol/L) pH=10.34 （3）对于平衡： Mg(OH)2 === Mg 2+ + 2OH - s 2s+0.010 Ksp=(0.01+2s)2×s=5.1×10-12 s=5.1×10-8 （4）Ksp=(0.01+s)(2s)2=5.1×10-12 s=1.13×10-5 9解：（1） （2） K=1/Ksp （3） （4） 224)((422224224]][[]][][[][][OH Ca sp PbI K K I Pb I Pb PbI I PbI K -===-+-+--- θ （5） 10解：（1）混合后[Mg 2+]=10×0.015÷15=0.01mol/L [NH 3]=5×0.15÷15=0.05mol/L 451049.905.0108.1][---?=??==C K OH b J=C Mg2+×C OH-2=0.01×(9.49×10-4)2=9×10-9＞Ksp ，有沉淀析出。 （2）加入的[NH 4+]=0.495×2/(132×0.015)=0.50(mol/L) [NH 3]= 0.05mol/L 对于缓冲溶液 NH 3-NH 4Cl [OH-]=1.8×10-6 4 3 12 3 1008.14101.54--?=?==sp K s SP OH Zn K K Zn OH OH Zn OH Zn K -==+--+-24)(242 224][][] ][][)([θ2 321)(32232232232222]][[][] ][][][[][]][[CO a a CaCO SP K K K K CO H CO H CO CO H CO Ca H CO Ca K = ==-+-+++θ2 243)()(432 243][] ][)([OH SPCu NH Cu K K NH OH NH Cu K +==-+θ745. 55.005 .0lg 108.1lg lg 5=-?-=-=-盐碱 C C pK pOH b中南大学无机化学实验预习题
第七章 沉淀溶解平衡和沉淀分析法
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沉淀溶解平衡和沉淀滴定分析题库解读
第六章 沉淀溶解平衡
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第六章 沉淀-溶解平衡 - 沈阳药科大学.
第六章沉淀溶解平衡课后习题参考答案