Question

无机化学习题

CaCO3能溶于HAc中，设沉淀达平衡时，c(HAc)=1.0mol/L ,已知室温下，反应产物H2CO3的饱和浓度为0.04mol/L，求1L溶液中能溶解多少CaCO3 ? 共需多大浓度的HAc ?
求详细过程

Answer 1

溶解反应： CaCO3(s) + 2HAc ⇋ Ca2+ + H2CO3 + 2Ac-
平衡浓度(mol•L-1) 1.0 X 0.04 2X
K = [Ca2+] [H2CO3] [Ac-]2 / [HAc]2
= [Ca2+] [CO32-] [H2CO3] [H+]2 [Ac-]2 / [CO32-] [H+]2 [HAc]2
= Ksp(CaCO3) Ka(HAc)^2 / Ka(H2CO3) Ka(HCO3-)
查表得：
Ksp(CaCO3) = 4.96×10-9
Ka(HAc) = 1.76×10-5
Ka(H2CO3) = 4.3×10-7
Ka(HCO3-) = 5.6×10-11
代入 K 表达式，计算得：K = 6.38×10-2
又 K = X·0.04·(2X)^2 / 1.0^2 = 6.38×10-2
解得： X = 0.74 mol•L-1
即：[Ca2+] = 0.74 mol•L-1
[Ac-] = 2 × 0.74 mol•L-1 = 1.48 mol•L-1
则在 1L 溶液中能溶解 CaCO3：
0.74 mol × 100 g/mol = 74 g
所需醋酸浓度为：
1.0mol•L-1 + 1.48 mol•L-1 = 2.48 mol•L-1

Answer 2

这里没法算，必须各种数据。这是一个多重平衡的问题。具体做法是把各常数的表达式进行处理，用代数的思想替代，最后得到一个表达式，然后代入计算。切记中间不能代入数据计算，否则算不出来的！