1、第四章 难溶强电解质的多相离子平衡1、 如何应用溶度积常数来比较难溶强电解质的溶解度？答：(1)对于相同类型的难溶强电解质来说，由于溶度积与溶解度的关系表达式相同，所以可以根据溶度积直接比较它们的溶解度的大小。Ksp越大，S越大，反之亦然。(2) 对于不同类型的难溶电解质来说，其溶度积与溶解度的关系表达式是各不相同的，因此，不能根据溶度积来直接比较它们的溶解度的大小，但可以通过用溶度积常数来计算它们的溶解度，然后再比较它们的溶解度大小。2、溶度积常数与温度和离子浓度有关吗？答：溶度积常数在一定温度下是一个常数，它是溶液处在平衡状态（或饱和溶液状态）时的有关离子幂的乘积，所以溶度积常数与温度有关
2、，温度不同溶度积常数也不同。但它与离子的浓度无关，在一定温度下，不管溶液中离子浓度怎么变化，溶度积常数都是不变的。3、同离子效应和盐效应对难溶强电解质的溶解度有什么影响？答：同离子效应就是在难溶电解质溶液中，加入与难溶电解质具有共同离子的强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的效应，它对难溶电解质溶解度的影响是使其溶解度大大地降低；而盐效应就是在难溶电解质溶液中，加入与难溶电解质不具有共同离子的强电解质，由于强电解质的加入，增大了离子强度而使难溶电解质溶解度略微增大的效应，它对难溶电解质溶解度的影响是使其溶解度稍有增加。当两种效应共存时，同离子效应起主要作用，可忽略盐效应作用的影响。4、难溶强电
3、解质的溶度积越大，其溶解度也越大吗？为什么？答：不能简单地用溶度积的大小来比较溶解度的大小，对于同类型的难溶电解质，可以直接用溶度积的大小来比较溶解度的大小。而对于不同类型的难溶电解质，要通过计算来比较溶解度的大小，不能直接根据溶度积的大小来比较。所以难溶电解质的溶度积越大，其溶解度不一定也越大。5、解释为什么BaSO4在生理盐水中的溶解度大于在纯水中的，而AgCl的溶解度在生理盐水中却小于在纯水的。答：BaSO4在纯水中的溶解度小于在生理盐水中的溶解度，这是因为在生理盐水中有NaCl电解质而产生盐效应，致使BaSO4在生理盐水中的溶解度稍有增加。AgCl在纯水中的溶解度大于在生理盐水中的溶解
4、度，这是因为在生理盐水中有NaCl电解质，溶液中含有与AgCl相同的Cl-而产生同离子效应，致使AgCl在生理盐水中的溶解度大大下降。6、当向含有几种能与某沉淀剂生成沉淀的离子混合溶液中逐滴加入该沉淀剂时，它们的沉淀顺序是否按溶度积的大小进行？答：错.首先析出的是离子积最先达到溶度积的化合物。7. 解释下列现象（1）CaC2O4溶于HCl而不溶于HAc；（2）在H2C2O4中加入CaCl2溶液，则产生CaC2O4沉淀；当滤去沉淀后，加氨水于滤液中，又产生CaC2O4沉淀。 解：（1）H2C2O4的Ka1 =5.8910-2，Ka2 = 6.4610-5，HAc的Ka = 1.7910-5，HA
5、c是弱酸而HCl是强酸。HCl解离的H+与C2O42-离子结合成弱酸HC2O4-（或H2C2O4），C2O42-不断减少，Ca2+ C2O42-Ksp，使平衡向右（溶解）方向移动，所以CaC2O4能溶于HCl中。而HAc的酸常数（1.7410-5）比HC2O4-的Ka2（6.4610-5）还小，因此加入HAc溶液后不能形成比它还强的HC2O4-，更不能形成H2C2O4。加入HAc后，CaC2O4沉淀平衡中任一离子的浓度都不减小，故CaC2O4不溶于HAc。（2）aH2C2O4 + CaCl2Ca C2O4 + HCl 滤去沉淀，溶液(饱和溶液)中：Ca2+ C2O42- = Ksp bH2C2
6、O4 2H+ + C2O42- 溶液中的C2O42- 增大。此时，Ca2+C2O42-Ksp ，生成CaC2O4。8、在含有固体BaCO3的饱和溶液中，加入下列物质，对BaCO3的溶解度有什么影响？并解释之。(1) Na2CO3 （2）BaCl2 (3) KNO3 (4) HCl答：加入（1）Na2CO3和（2）BaCl2，由于同离子效应，将使BaCO3的溶解度降低；加入（3）KNO3则由于盐效应，将使BaCO3的溶解度稍有增加；加入（4）HCl，由于H+与CO32-离子形成的H2CO3分解成CO2逸出，将使CO32-离子的浓度大大地减少，BaCO3的溶解度大大地增加。9、Al(OH)3溶解度
7、(S)与溶度积常数(Ksp)之间的关系是A. S = (Ksp)1/2 B. S = (1/4Ksp)1/2 C. S = (Ksp)1/3 D. S = (1/27Ksp)1/4解： Al(OH)33OH- + Al3+平衡时 S 3S SKsp = (3S)3S S= (1/27Ksp)1/4 所以，答案是：D10、欲使Mg(OH)2的溶解度降低，最好加入A. NaOH B. Fe(OH)3 C. H2O D. HCl答：选A。11、When NaCl is added to the saturated solution of AgCl, the solubility of AgCl wo
8、uldA. increase slightly B. increase greatly C. decrease slightly D. decrease greatly答：选D。12、已知某难溶强电解质A2B(Mr = 80gmol-1)，常温下在水中溶解度为2.410-3gL-1,则A2B的溶度积Ksp为A. 1.110-13 B. 2.710-14 C. 1.810-9 D. 9.010-10 E. 1.7710-11.解：A2B (s) 2A + BS = 2.410-3/80 = 3.010-5 mol L-1Ksp (A2B) (2S)2 S1.0810-13所以，答案是A。13、F
9、e2S3的溶度积Ksp表达式是A. Ksp.= Fe3+S2- B. Ksp = Fe23+S32- C. Ksp = 2 Fe3+3S2- D. Ksp = Fe3+2S2-3. E. Ksp = 1/2Fe3+21/3S2-3 答：选D。14、将1.0 molL-1CaCl2溶液通入CO2气体至饱和，则溶液中有无CaCO3沉淀？已知CaCO3的Ksp= 2.910-9，H2CO3的Ka1= 4.210-7，Ka2= 5.610-11A. 刚好饱和，无沉淀 B. 未达到饱和，无沉淀C. 有沉淀 D. 与溶液pH无关，无沉淀 E. 与溶液pH无关，有沉淀解：根据题意，溶液中Ca2+= 1.0
10、mol L-1 CO32-= Ka2 = 5.610-11 mol L-1Q Ca2+ CO32-1.05.610-115.610-11 Ksp= 2.910-9所以，答案是：B。15、 如果溶液中Fe3+和Mg2+离子的浓度都是0.1 molL-1，如何控制溶液的pH使Fe3+定量形成氢氧化物沉淀,而与Mg2+加以分离? 已知KspFe(OH)32.641039, KspMg(OH)25.611012。解： Fe3+离子沉淀完全时 = = 6.410-12 molL-1pH 2.80Mg2+ 离子不生成沉淀时 = pH 8.87控制溶液pH在2.80 8.87之间，Fe3+离子定量形成氢氧化
11、物沉淀，而与Mg2+加以分离。16、已知Ksp M(OH)21.01012，假设溶于水中的M (OH) 2完全解离，试计算：(1) M(OH) 2在水中的溶解度/molL-1；(2) M(OH) 2饱和溶液中的M2+和OH-；(3) M(OH) 2在0.10 molL-1 NaOH溶液中的溶解度假如M(OH) 2在NaOH溶液中不发生其它变化；(4) M(OH) 2在0.20 molL-1 MCl2溶液中的溶解度。(5) 比较（1）、（3）、（4）的结果，能说明什么问题？解： M(OH)2(s) M2+ + 2OH - (1) S= 6.310-5 molL-1 (2) M2+ = 6.310
12、-5 molL-1，OH- =1.2610-4 molL-1 (3) OH-= 0.10 mol L-1 S = M2+ = 1.010-10 molL-1 (4) M2+ = 0.20 molL-1S= OH- /2 =1.110-6 molL-1(5) 比较（1）、（3）、（4）的结果，得到M(OH)2在纯水的溶解度为6.310-5 molL-1，在0.10 molL-1 NaOH溶液中的溶解度为1.010-10 mol L-1，而在0.20 mol L-1MCl2溶液中的溶解度为1.110-6 mo l L-1，说明同离子效应使M(OH)2的溶解度大大地降低，而OH -的影响比M2+大。
13、17、在0.20 molL-1 MnCl2 100 mL溶液中，加入含有NH4Cl的0.10 molL-1 NH3H2O溶液100.0 mL，为了不使Mn(OH)2沉淀形成，需含NH4Cl多少克?（已知Mn(OH)2的Ksp =2.0610-13， Kb(NH3H2O) =1.7810-5）解：为了不使Mn(OH)2沉淀形成，允许最高OH - 为OH - =1.4410-6 molL-1 Kb= =1.7810-5 c(NH4+)NH4+ = 0.618 mol L-1 m(NH4Cl) =0.6182= 6.61g需含NH4Cl至少为6.61g。18、500 mL 0.20 molL-1的N
14、a2SO4溶液与同浓度同体积的BaCl2溶液混合，计算混合后的溶液（1）离子强度；（2）渗透浓度。已知Ksp( BaSO4)1.081010 解：Na2SO4溶液与BaCl2溶液混合后，反应生成了BaSO4与NaCl，由于两种溶液的浓度和体积都相同，两者刚好反应完全，生成NaCl的浓度为0.20 mol L-1，而BaSO4因为其溶度积很小而以沉淀的形式存在，所以混合后溶液中可认为只有NaCl，因此可以通过NaCl的浓度来计算混合后溶液离子强度和渗透浓度。（1）离子强度为I=c(Na+)z2(Na+) + c(Cl-)z2(Cl-)=(0.20)(+1)2 + (0.20)(-1)2 = 0.
15、20 molL-1（2）渗透浓度为 cos = ic(NaCl) = 20.20 = 0.4 molL-1 = 400 mmolL-119、把0.01 molL-1的MgCl2，加入1L pH5的酸性溶液中，会有沉淀出现吗？已知KspMg(OH)25.61012 解：在溶液中，c(Mg2+)=0.01 molL-1 c(OH-) = Kw / c(H+) = 1.01014/105 = 1.0109 mol L-1所以，Q Mg2+ OH-2 = 0.01（1.0109 ）=1.010-20 KspMg(OH)2因此溶液中没有沉淀生成。20、 Ksp for SrSO4 is 7.610-7.
16、 (1) Calculate the solubility of SrSO4 in H2O. (2) What would be the solubility of SrSO4 in a solution which is 0.1000 molL-1 with respect to sulfate ion? (3) By what factor is the solubility decreased from part (1) to part (2)?解：（1）求硫酸锶在纯水中的溶解度在SrSO4饱和溶液中，其溶度积与溶解度的关系为：Ksp (SrSO4)S 2则=8.7210-4(mol L
17、-1)(2) 求在0.10 molL-1SO42-溶液中的溶解度在有SO42-离子存在的溶液中，SrSO4的溶解沉淀平衡为 SrSO4 (s) Sr2+ SO42-平衡时 S 0.10+S0.10S Ksp (SrSO4)c (SO42-)7.610-70.107.610-6 (molL-1) (3) 计算表明，SrSO4的溶解度比在纯水中的溶解度要小100多倍。这是因为在SrSO4的沉淀平衡系统中，若加入含有共同离子SO42-的试剂后，会有更多的SrSO4沉淀生成，致使SrSO4溶解度降低。这就是难溶电解质沉淀溶解平衡的同离子效应的影响所致。21、The fluoride ions in d
18、rinking water the convert hydroxyapatite,Ca3(PO4)3OH, of teeth into fluorapatite, Ca3(PO4)3F. The Ksp of the two compounds are 1.010-36 and 1.010-60, respectively. What are the molar solubilities of each substance? The solubility equilibria to consider are:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + OH-
19、(aq)Ca5(PO4)3F(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + F-(aq)Hydroxyapatite羟磷灰石, fluorapatite氟磷灰石解：设Ca3(PO4)3OH, 和 Ca3(PO4)3F.的溶解度分别为S1和S2(1) Ca3(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + OH-(aq) S1 5 S1 3 S1 S1Ksp(Ca3(PO4)3OH)Ca2+5PO43-3OH-(5 S1)5(3 S1)3(S1) 5533S19 84375 S19 =1.010-36 S1 = 2.8 10-5(2) Ca3(PO4)3F(s)
20、 5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + F-(aq)Ksp(Ca3(PO4)3F)Ca2+5PO43-3F-(5 S2)5(3 S2)3(S2)5533S2984375 S29=1.010-60S2 = 6.1 10-822. (1) A solution is 0.15 molL-1 in Pb2+ and 0.20 molL-1 in Ag+. If solid Na2SO4 is very slowly added to this solution, which will precipitate first, PbSO4 or Ag2SO4? (2) The addition
21、 of Na2SO4 is continued until the second cation just starts to precipitate as the sulfate. What is the concentration of the first cation at this point? Ksp for PbSO4 = 1.310-8, Ag2SO4 =1.210-5.解：(1) PbSO4开始沉淀时所需的SO42-最低浓度： c(SO42-)Ksp (PbSO4) / c(Pb2+)1.310-8/0.158.6710-8 (mol L-1)Ag2SO4开始沉淀时所需的SO4
22、2-最低浓度：c(SO42-)Ksp(Ag2CrO4) / c(Ag+)21.210-5/(0.20)23.010-4 (mol L-1)计算表明，沉淀Pb2+所需的c(SO42-)比沉淀Ag+所需的SO42-少，所以PbSO4的离子积Q最先达到溶度积而先生成白色沉淀。(2) 当加入的c(SO42-)3.010-4 molL-1时，Ag2SO4才开始沉淀，此时溶液中剩余的Pb2+浓度为：c(Pb2+)Ksp (PbSO4)/ c(SO42-)1.310-8 / (3.010-4)4.3310-5 (mol L-1)23、 To improve the quality of X-ray phot
23、os in the diagnosis of intestinal disorders, the patient drinks an aqueous suspension of BaSO4. however, since Ba2+ is toxic, its concentration is lowered by the addition of dilute Na2SO4. What is the solubility of BaSO4 in (1) pure water, (2) 0.10 molL-1 Na2SO4.(Ksp of BaSO4 = 1.110-10.)解(1)： BaSO4 Ba2+(aq) + SO42-(aq) S S Ksp= Ba2+SO42- = S2 S = (2) BaSO4 Ba2+(aq) + SO42-(aq) S 0.10 + S 0.10S Ksp (BaSO4)c (SO42-)1.110-10.0.101.110-9 (molL-1) 37