题目
7.通过计算说明将0.020mol ·L-1CaCl 2 溶液 10mL 与等体积同浓度的Na2C2O4 溶液相混合后是否有沉淀生成。(已知 CaC2O4 的 Ksp=2.32 ×10-9)
7.通过计算说明将0.020mol ·L-1CaCl 2 溶液 10mL 与等体积同浓度的Na2C2O4 溶液相混合后是否有沉淀生成。(已知 CaC2O4 的 Ksp=2.32 ×10-9)
题目解答
答案
解：混合后 [Ca2+]=0.010 molL·-1，[C 2O42-]=0.010 molL·-1，IP (CaC2O4)=[Ca2+][C 2O42-]=1.0 ×10-4＞Ksp (CaC2O4)=2.32 ×10-9因此溶液中有CaC2O4 沉淀析出。
解析
步骤 1：计算混合后溶液中Ca2+的浓度
混合前CaCl2溶液的浓度为0.020 mol/L，体积为10 mL。混合后总体积为20 mL。因此，混合后Ca2+的浓度为：
\[ [Ca^{2+}] = \frac{0.020 \, \text{mol/L} \times 10 \, \text{mL}}{20 \, \text{mL}} = 0.010 \, \text{mol/L} \]
步骤 2：计算混合后溶液中C2O42-的浓度
混合前Na2C2O4溶液的浓度为0.020 mol/L，体积为10 mL。混合后总体积为20 mL。因此，混合后C2O42-的浓度为：
\[ [C_2O_4^{2-}] = \frac{0.020 \, \text{mol/L} \times 10 \, \text{mL}}{20 \, \text{mL}} = 0.010 \, \text{mol/L} \]
步骤 3：计算离子积IP(CaC2O4)
根据离子积的定义，IP(CaC2O4)为：
\[ IP(CaC2O4) = [Ca^{2+}][C_2O_4^{2-}] = 0.010 \, \text{mol/L} \times 0.010 \, \text{mol/L} = 1.0 \times 10^{-4} \]
步骤 4：比较IP(CaC2O4)与Ksp(CaC2O4)
已知CaC2O4的Ksp为2.32 ×10-9。由于IP(CaC2O4) = 1.0 ×10-4 > Ksp(CaC2O4) = 2.32 ×10-9，因此溶液中有CaC2O4沉淀析出。
混合前CaCl2溶液的浓度为0.020 mol/L，体积为10 mL。混合后总体积为20 mL。因此，混合后Ca2+的浓度为：
\[ [Ca^{2+}] = \frac{0.020 \, \text{mol/L} \times 10 \, \text{mL}}{20 \, \text{mL}} = 0.010 \, \text{mol/L} \]
步骤 2：计算混合后溶液中C2O42-的浓度
混合前Na2C2O4溶液的浓度为0.020 mol/L，体积为10 mL。混合后总体积为20 mL。因此，混合后C2O42-的浓度为：
\[ [C_2O_4^{2-}] = \frac{0.020 \, \text{mol/L} \times 10 \, \text{mL}}{20 \, \text{mL}} = 0.010 \, \text{mol/L} \]
步骤 3：计算离子积IP(CaC2O4)
根据离子积的定义，IP(CaC2O4)为：
\[ IP(CaC2O4) = [Ca^{2+}][C_2O_4^{2-}] = 0.010 \, \text{mol/L} \times 0.010 \, \text{mol/L} = 1.0 \times 10^{-4} \]
步骤 4：比较IP(CaC2O4)与Ksp(CaC2O4)
已知CaC2O4的Ksp为2.32 ×10-9。由于IP(CaC2O4) = 1.0 ×10-4 > Ksp(CaC2O4) = 2.32 ×10-9，因此溶液中有CaC2O4沉淀析出。