同济大学普通化学教学课件 第三章(第五节)

第三章：溶液中的化学平衡第三章：溶液中的化学平衡第五节实际体系中的多重平衡实际体系中的多重平衡例例 3-173-17 某溶液中含Zn2+、Cd2+两种离子，其浓度分别为C(Zn2+)=2.9310-5 moldm-3，C(Cd2+)=1.4010-6 moldm-3。向该溶液中不断通入H2S，使溶液中H2S保持饱和(H2S的饱和浓度为0.10 moldm-3)。已知KSP(ZnS)=2.9310-25,KSP(CdS)=1.4010-29。试问若需将溶液中Zn2+浓度降至2.9310-10 moldm-3，则溶液的pH值最低应控制多少？在该pH下溶液中残留的Cd2+离子浓度为多少？C(Zn2+)=2.9310-5 moldm-3C(Cd2+)=1.4010-6 moldm-3H2SH2S 2H+S2-0.1 x 1.00 10-15 (平衡）Ka,H2S=ZnS Zn2+S2-S2-=Ksp,ZnS/Zn2+=2.9310-25/2.9310-10 =1.00 10-15H+2S2-H2SCdS Cd2+S2-Cd2+=Ksp,CdS/S2-H2S 2H+S2-例例 3-183-18 在体积为1.0 dm3，浓度为6.0 moldm-3的NH3水中，加入0.1mol的CuSO4，形成铜铵配离子Cu(NH3)42+溶液(假定加入CuSO4引起的体积变化可忽略不计)。试问，向该溶液中加入含IO-3或S-2离子的溶液，能否产生Cu(IO3)2或CuS沉淀析出？解：Cu2+4 NH3 =Cu(NH3)42+起始浓度 mol/L 0.1 6.0 0 平衡浓度mol/L x 6.0-4(0.1-x)5.6 0.1-x 0.1 K稳=Cu2+=Cu(NH3)42+NH3 4Cu2+Cu(NH3)42+NH3 4 K稳 Cu(IO3)2 Cu2+2 IO3-IO3-=Ksp Cu(IO3)2/Cu2+=1.2 105 CuS Cu2+S2-S2-=Ksp,CdS/Cu2+=2.61 10-19例例 3-223-22 试设计一实验，利用Cu2+/Cu电极的标准电极电位 E (Cu2+/Cu)=0.34 V，及Cu(NH)2+4 配离子的生成常数(Cu(NH3)42+)=1013.32，求算Cu(NH)4+2/Cu电极的标准电极电位E (Cu(NH)4+2/Cu)之值。解：Cu(NH3)42+2e=Cu +4 NH3 什么是 E (Cu(NH)4+2/Cu)？所有参与电极反应的物质，浓度为标准浓度（1.0 mol/L)1.0 mol/L1.0 mol/L Cu2+4 NH3 =Cu(NH3)42+平衡浓度mol/L x 1.0 1.0 K稳=Cu2+=Cu(NH3)42+NH3 4Cu2+Cu(NH3)42+NH3 4 K稳 E(Cu(NH)4+2/Cu)=E(Cu2+/Cu)=E (Cu2+/Cu)+lg Cu2+=E (Cu2+/Cu)+lg 1K稳 0.059Vn0.059Vn1K稳