Question

18．在0.10mol/L HCl溶液中混有少量杂质Cd²⁺离子，在室温下通入H₂S气体来除去Cd²⁺，问通入H₂S气体到饱和（浓度为0.10mol/L）时，Cd²⁺浓度为多少？[K${\;}_{sp}^{Θ}$（CdS）=1.40×10^-29；K${\;}_{al}^{Θ}$（H₂S）=1.4×10^-7；K${\;}_{a2}^{Θ}$（H₂S）=7.1×10^-15]．

Answer 1

分析 在0.10mol/L HCl溶液中通入H₂S气体到饱和（浓度为0.10mol/L）时，盐酸对H₂S的电离有抑制作用，故所得的溶液中的氢离子几乎全部来自于HCl的电离，且H₂S的电离可以忽略，故溶液中的c（H⁺）=0.1mol/L，c（H₂S）=0.1mol/L．根据K${\;}_{a2}^{Θ}$（H₂S）=7.1×10^-15求出c（s^2-），然后根据K${\;}_{sp}^{Θ}$（CdS）=1.40×10^-29求出c（Cd²⁺）．

解答 解：在0.10mol/L HCl溶液中通入H₂S气体到饱和（浓度为0.10mol/L）时，由于盐酸对H₂S的电离有抑制作用，故所得的溶液中的氢离子几乎全部来自于HCl的电离，且H₂S的电离可以忽略，故溶液中的c（H⁺）=0.1mol/L，c（H₂S）=0.1mol/L．由K${\;}_{a2}^{Θ}$（H₂S）=7.1×10^-15=$\frac{c（{S}^{2-}）•c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}S）}$=$\frac{c（{S}^{2-}）×0.1mol/L}{0.1mol/L}$，故解得c（s^2-）=7.1×10^-15mol/L，而K${\;}_{sp}^{Θ}$（CdS）=1.40×10^-29=7.1×10^-15mol/L×c（Cd²⁺），解得c（Cd²⁺）=1.97×10^-15mol/L．
答：Cd²⁺浓度为1.97×10^-15mol/L．

点评 本题考查了电离平衡常数的有关计算和难溶电解质的溶解平衡常数的计算，综合性较强，难度较大，注意解题方法的掌握．