无机化学习题

题目

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

答案

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