Question

沉淀溶解平衡也有平衡常數，稱為溶度積常數，符號為K_sp，對于某沉淀溶解平衡：
M_mA_n（s）mMⁿ⁺（aq） + nA^m－（aq），K_sp＝[c（Mⁿ⁺）]^m·[c（A^m－）]ⁿ。
（1）常溫時，Fe（OH）₃的K_sp＝1×10^－38，要使溶液中的Fe³⁺沉淀完全（殘留在溶液中的c（Fe³⁺）＜10^－5 mol·L^－1），則溶液的pH最小為            。
（2）某溫度時，在100g水中溶解0.74g Ca（OH）₂達到飽和，此時溶液的體積約為100 mL，則該溫度下Ca（OH）₂的溶度積常數K_sp＝       。（寫出計算過程）

Answer 1

（1）3（4分）
（2）Ca（OH）₂的物質的量＝0.74g/74 g·mol^－1＝0.01mol   2分
c（Ca²⁺）＝0.01mol/0.1L＝0.1 mol·L^－1；    1分
c（OH^－）＝0.02 mol/0.1L＝0.2 mol·L^－1       1分
K_sp＝c（Ca²⁺）·c²（OH^－）    2分
＝0.1×0.2²＝4×10^－3 （mol³·L^－3）   2分

試題分析：（1）根據氫氧化鐵的溶解平衡Fe（OH）₃（s）3OH^－（aq）＋Fe^3＋（aq）可知，K_sp＝c（Fe³⁺）·c³（OH^－）＝1×10^－38。當溶液中鐵離子濃度等于10^－5 mol·L^－1時，溶液中c（OH^－）＝＝＝1×10^－11mol/L，則溶液中氫離子濃度＝1×10^－14÷1×10^－11＝1×10^－3mol/L，所以溶液的pH＝3。
（2）0.74gCa（OH）₂的物質的量＝＝0.01mol
則氫氧化鈣的物質的量濃度＝＝0.1mol/L
其中c（Ca²⁺）＝0.1 mol·L^－1
c（OH^－）＝2×0.1mol/L＝0.2 mol·L^－1
根據氫氧化鈣的溶解平衡Ca（OH）₂（s）2OH^－（aq）＋Ca^2＋（aq）可知
K_sp＝c（Ca²⁺）·c²（OH^－）＝0.1×0.2²＝4×10^－3（mol³·L^－3）