Question

化学竞赛题求解

治理被Cd2+（镉，相对原子质量112）污染河水的方法是：使Cd2+沉淀以降低河水中Cd2+的浓度。查得25℃，Cd（OH）2（式量146）、CdCO3（式量172）的溶解度分别为0.00017g、0.0000028g。问分别把适量NaOH、Na2CO3投入被Cd2+污染的河水中形成Cd（OH）2、CdCO3沉淀后，河水中Cd2+的浓度能否达到国家要求的标准≤0.005mg/L？（河水密度为1g/立方厘米）
求解题过程。。谢谢

Answer 1

Cd(OH)2溶解度为0.00017g，所以每1000g水可以溶解的Cd(OH)2为0.0017g=1.7mg
CdCO3溶解度为0.0000028g，所以每1000g水，可以溶解0.000028g=0.028mg
也就是说每1L水中可以溶解Cd(OH)2、CdCO31.7mg和0.028mg
1.7mgCd(OH)2中含有Cd2+=112÷146×1.7=1.30mg
0.028mg CdCO3中含有Cd2+=112÷172×0.028=0.018mg
所以，用NaOH、Na2CO3处理过的河水中，Cd2+浓度为1.3mg/L、0.018mg/L
显然。。。没达到国家要求的标准≤0.005mg/L

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Answer 2

CdCO3=Cd2++CO32-
172 112
2.8*10-6 1.8*10-6g
即100g水中可以溶解最多1.8*10-6g的CdCO3
100gH2O是0.1L,因此1L水溶解的质量是1.8*10-5g=0.018mg不满足要求
而Cd(OH)2溶解度比CdCO3大,既然CdCO3都不满足要求,Cd(OH)2更加不可能满足.所以不需要计算了.

Answer 3

我们不妨取1L河水（1kg），在其中加入过量Cd(OH)2，使其尽可能溶解，则可溶解的Cd(OH)2质量为1.7X 10-4*1000/100=1.7X 10-3 g，其中溶解的Cd2+离子的质量为1.7X 10-3*112/146 g=1.3 mg，溶解极少量的溶质基本不改变溶液体积，故这1L河水中Cd2+的浓度为1.3mg/L。在实际的河水中加入适量NaOH，无论原先有多少Cd2+，都会被基本沉淀（有少量不会沉淀），有沉淀稳定共存的时候，溶液必然是饱和溶液，那么其中Cd2+浓度一定和上面计算的饱和浓度相同。因此加NaOH无法达标。求采纳哟~