Question

高中化学沉淀问题

4.0×10-3mol•L-1HF溶液与4.0×10-4 mol•L-1 CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生．（已知HF的Ka=4×10-4)

答案是c2（F-）×c（Ca2+)=5.12×10-10。我想知道c（F-）是怎么求的

Answer 1

氢氟酸是弱酸，存在电离平衡，根据电离常数可以求出氟离子的浓度。混合后，氢氟酸的浓度为4.0×10^-3/2=2.0×10^-3 mol/L，设混合后氟离子的浓度为x，则氢离子浓度也为x，HF的浓度为2.0×10^-3 - x约等于2.0×10^-3，则有x^2/(2.0×10^-3)=4×10^-4，解得x^2=0.2。此时钙离子的浓度为2.0×10^-4mol/L，由钙离子浓度与氟离子浓度的平方的乘积与氟化钙Ksp比较，即可得出能否得到氟化钙沉淀。

追问

答案的c（F-）是1.6×10-3

追答

我的答案确实有误。
“设混合后氟离子的浓度为x，则氢离子浓度也为x，HF的浓度为2.0×10^-3 - x约等于2.0×10^-3，则有x^2/(2.0×10^-3)=4×10^-4，解得x^2=0.2。”一段应改为“设混合后氟离子的浓度为x，则氢离子浓度为10^-4，HF的浓度为2.0×10^-3 - x，则有x×10^-4/(2.0×10^-3 - x)=4×10^-4，解得x=1.6×10^-3。”

Answer 2

[HF]=4x10-3 M, [H+]=10-4 M (从pH=4来), HF的Ka=4x10-4,而Ka=([H+][F-])/[HF],以上即可算出
[F-]=1.6x10-2 M,即c(F-)=1.6x10-2

追问

答案的c（F-）是1.6×10-3

追答

答案有误，浓度为16x10-3,即为1.6x10-2