五、习题参考答案

（一）是非题

1.×　2.×　3.×　4.×　5.×

6.√　7.×　8.×　9.√　10.√

（二）选择题

1.单选题

（1）B　（2）A　（3）D　（4）A　（5）D

（6）A　（7）A　（8）B　（9）C　（10）B

2.多选题

（1）AB　（2）ABC　（3）ACD　（4）BC　（5）CD

（三）填空题

1. =[ c eq （A）] 2 ·[ c eq （B）] 3 ， =108 s 5

2.越大

3.温度，浓度

4.减小，增大

5.溶度积，

6.生成弱电解质，氧化还原，生成配合物

7.越小，越大

8.Fe 3+ ，pH

（四）简答题

1.答：溶解度和溶度积都能表示难溶电解质在水中的溶解趋势，但溶解度表示在一定温度下难溶电解质在水中的溶解能力，而溶度积表示在一定温度下难溶电解质在水中达到溶解沉淀平衡时溶液中各离子相对平衡浓度的幂次乘积为一常数，用 表示，它反映了难溶电解质在水中的溶解能力，也表示难溶电解质在水中生成沉淀的难易。

2.答：由于HgS的 K sp 很小，不溶于浓硝酸，但加王水后浓硝酸的氧化还原效应和盐酸的配位效应的共同作用使HgS溶于王水。

3. 答： NaAc为强碱弱酸盐，在水溶液中水解呈碱性，有利于H 2 S电离出S 2- ，使ZnS沉淀完全。

Ac - +H 2 O HAc+OH -

H 2 S+2OH - 2H 2 O+S 2-

S 2- +Zn 2+ =ZnS

4.答：当某离子的浓度小于10 -5 mol·L -1 （定量分析规定小于10 -6 mol·L -1 ）时，我们认为该离子已完全沉淀。故沉淀完全时溶液中被沉淀离子的浓度不等于零。

5.答:NH 3 ·H 2 O的 K b =1.74×10 -5 ，尽管是弱碱可电离出OH - 离子，MgCl 2 电离可产生Mg 2+ 离子，由于 [Mg（OH） 2 ]=1.8×10 -11 ，当溶液中的 J > 时，就会生成Mg（OH） 2 沉淀。又Mg（OH） 2 的 不是太小，Mg（OH） 2 会电离出OH - ，

Mg（OH） 2 Mg 2+ +2OH -

NH 4 Cl会电离出 与OH - 结合生成NH 3 ·H 2 O，使Mg（OH） 2 的电离平衡向右移动，故Mg（OH） 2 沉淀加入NH 4 Cl后沉淀消失。

（五）计算题

1. 解： （1）混合溶液中

c （Mg 2+ ）=0.10mol·L -1

c （OH - ）=0.0010mol·L -1

J = c （Mg 2+ ）·[ c （OH - ）] 2

=0.10×0.0010 2

=1.0×10 -7 > [Mg（OH） 2 ]=1.8×10 -11

根据溶度积规则，有沉淀产生。

（2）混合溶液中各物质起始浓度为：

c （Mg 2+ ）=0.10mol·L -1

c （NH 3 ·H 2 O）=0.010mol·L -1

混合溶液中的OH - 是由NH 3 ·H 2 O提供的，设混合后NH 3 ·H 2 O电离出的OH - 浓度为 x ，则：

=4.2×10 -4 mol·L -1

混合溶液中 J = c （Mg 2+ ）·[ c （OH - ）] 2

=0.10×（4.17×10 -4 ） 2

=1.7×10 -8 > [Mg（OH） 2 ]=1.8×10 -11

根据溶度积规则，有沉淀产生。

（3）混合溶液中各物质起始浓度为：

c （Mg 2+ ）=0.10mol·L -1

c （NH 3 ·H 2 O）=0.010mol·L -1

混合溶液中的OH - 是由NH 3 ·H 2 O和NH 4 Cl组成的缓冲溶液提供的，设混合溶液中的OH - 浓度为 x ，根据缓冲溶液计算公式，则：

=1.74×10 -6 （mol·L -1 ）

混合溶液中 J = c （Mg 2+ ）·[ c （OH - ）] 2

=0.10×（1.74×10 -6 ） 2

=3.0×10 -13 < [Mg（OH） 2 ]=1.8×10 -11

根据溶度积规则，无沉淀产生。

2. 解 ：（1）设Zn（OH） 2 在水中的溶解度为 s ，则：

（2）Zn（OH） 2 饱和溶液中：

c （Zn 2+ ）= c eq （Zn 2+ ）=1.4×10 -6 mol·L -1

c （OH - ）= c eq （OH - ）=2.8×10 -6 mol·L -1

pH=14-pOH=14+lg c （OH - ）=8.45

（3）设Zn（OH） 2 在0.10mol·L -1 NaOH中的溶解度为 s 1 ，则：

由于NaOH对Zn（OH） 2 产生同离子效应， s 1 很小，所以2 s 1 +0.10≈0.10

（4）设Zn（OH） 2 在0.10mol·L -1 ZnSO 4 中的溶解度为 s 2 ，则：

Zn（OH） 2 （s）=Zn 2+ +2OH -

平衡浓度（mol·L -1 ） s 2 +0.102 s 2

由于ZnSO 4 对Zn（OH） 2 也产生同离子效应， s 2 很小，所以 s 2 +0.10≈0.10

3. 解： （1）Pb（OH） 2 开始沉淀时：

Fe（OH） 3 开始沉淀时：

=2.0×10 -12 （mol·L -1 ）

由于Fe（OH） 3 开始沉淀时所需的 c （OH - ）少，所以Fe（OH） 3 先沉淀。

（2）要使Pb 2+ 和Fe 3+ 分离，只需Fe 3+ 沉淀完全而Pb 2+ 不沉淀即可。

Fe（OH） 3 沉淀完全时，溶液中 c （Fe 3+ ）≤1.0×10 -5 mol·L -1 ，则：

≥1.6×10 -11

pH≥14+lg c （OH - ）=3.20

根据（1）计算Pb 2+ 不沉淀， c （OH - ）≤2.0×10 -7 mol·L -1 ，pH≤7.30。

所以，pH应控制在3.20～7.30之间。

4. 解： （1）PbCrO 4 开始沉淀时：

=2.8×10 -11 （mol·L -1 ）

PbS开始沉淀时：

=1.0×10 -26 （mol·L -1 ）

由于PbS开始沉淀时，所需的 c （Pb 2+ ）少，所以PbS先沉淀。

（2）当第二种离子 开始沉淀时，溶液中同时存在PbS、PbCrO 4 两个溶解沉淀平衡，根据多重平衡规则得：

设 浓度不随Pb（NO 3 ） 2 的加入而改变，仍以起始浓度代入，则：

=3.6×10 -16 <1.0×10 -5 （mol·L -1 ）

所以当第二种离子 开始沉淀时，第一种离子早已沉淀完全了。

5. 解 ：ZnS不沉淀，溶液中

而溶液中，

则：

≥0.19（mol·L -1 ）

pH≤0.72

所以只要控制溶液的pH≤0.72即可使ZnS不沉淀。

6. 解 ：由于FeS和PbS是同类型的难溶强电解质，根据溶度积可知，通入H 2 S达饱和时，PbS先沉淀，因此若要二者分离，只要使PbS沉淀完全，FeS不沉淀即可。

PbS沉淀完全时，溶液中

c （Pb 2+ ）≤1.0×10 -5 mol·L -1

由此得出溶液中

而溶液中

则：

≤3.1（mol·L -1 ）

pH≥-0.49

FeS不沉淀，溶液中

而溶液中

则：

≥1.2×10 -3 （mol·L -1 ）

pH≤2.92

所以只要控制溶液的-0.49≤pH≤2.92即可使两者分离。

7. 解： （1）转化反应方程式为：

转化反应的标准平衡常数为：

由于转化反应的标准平衡常数很小，转化反应不能进行。

（2）转化反应方程式为：

2AgI+S 2- =Ag 2 S+2I -

转化反应的标准平衡常数为：

由于转化反应的标准平衡常数>1.0×10 6 ，转化反应进行得非常完全。

8. 解 ：通入H 2 S达饱和后的沉淀反应为：

H 2 S+Cd 2+ =CdS（s）+2H +

反应的标准平衡常数为：

由于平衡常数较大，沉淀进行得较完全，由反应式可知，H + 的平衡浓度为：

c eq （H + ）=0.30+2×0.10=0.50（mol·L -1 ）

而饱和H 2 S溶液中

c eq （H 2 S）=0.10（mol·L -1 ）

代入上述标准平衡常数表达式，即可求出 c eq （Cd 2+ ），也就是未被H 2 S沉淀的Cd 2+ 浓度。

c eq （Cd 2+ ）=

=

=2.1×10 -5 （mol·L -1 ）

9. 解 （1） （PbI 2 ）=7.1×10 -9

依据

PbI 2 （s） Pb 2+ （aq）+2I - （aq）

（PbI 2 ）= c eq （Pb 2+ ）·[ c eq （I - ）] 2 = s （2 s ） 2 =4 s 3

（2）设在0.020mol·L -1 KI溶液中PbI 2 的溶解度为 s mol·L -1 。

PbI 2 （s） Pb 2+ （aq）+2I - （aq）

平衡浓度（mol·L -1 ） s 2 s +0.02≈0.02

（PbI 2 ）= c eq （Pb 2+ ）·[ c eq （I - ）] 2 = s ×（0.02） 2

（3）根据

γ （Pb 2+ ）=0.56

γ （I - ）=0.86

（PbI 2 ）= a （Pb 2+ ）· a 2 （I - ）

=[ γ （Pb 2+ ）· c eq （Pb 2+ ）]·[ γ （I - ）· c eq （I - ）] 2 =（0.56 s ）×（0.86×2 s ） 2

10. 解 ：该转化反应可表示为

2AgI（s）+S 2- （aq） Ag 2 S（s）+2I - （aq）

转化反应的平衡常数为

若在1.0L溶液中转化0.010mol AgI，则溶液中 c （I - ）=0.010mol·L -1

所以

（NH 4 ） 2 S的初始浓度为

c [（NH 4 ） 2 S]= c （S 2- ） 总

11. 解 ：CaCO 3 在HAc中的溶解过程可表示如下：

2HAc 2Ac - +2H + [ （HAc）] 2

总反应为

总反应的平衡常数为：

由总反应式可知， c （Ac - ）=2 c （Ca 2+ ），因此

溶液中Ca 2+ 浓度为

在1L溶液中溶解CaCO 3 的物质的量为

n （CaCO 3 ）= n （Ca 2+ ）= c eq （Ca 2+ ）· V

=0.61×1.0=0.61（mol）

HAc的初始浓度为

c （HAc）= c eq （HAc）+2 c eq （Ca 2+ ）=1.0+2×0.61=2.22（mol·L -1 ） fohoz7kuH6CsQW1NxzzqJhRqpuARYcPeQe4zKn5KRBObJPEU7q1m6eouhgzzIGdt