Question

4．已知Mg（OH）₂的Ksp=1.35×10^-11mol³•L^-3，假设溶于水中的Mg（OH）₂完全电离，试计算：
（1）Mg（OH）₂在水中的溶解度（mol•L^-1）；
（2）Mg（OH）₂饱和溶液中的c（Mg²⁺）和c（OH^-）；
（3）Mg（OH）₂在0.01mol•L^-1NaOH溶液中的c（Mg²⁺）；
（4）Mg（OH）₂在0.01mol•L^-1MgCl₂中的溶解度（mol•L^-1）

Answer 1

分析 （1）设出氢氧化镁饱和溶液中溶解的浓度为x，然后根据K_sp[Mg（OH）₂]=c（Mg²⁺）•c²（OH^-）列式计算；
（2）根据（1）的计算结果可知Mg（OH）₂饱和溶液中的c（Mg²⁺）和c（OH^-）；
（3）氢氧根离子浓度为0.01mol/L，结合K_sp[Mg（OH）₂]=c（Mg²⁺）•c²（OH^-）计算出镁离子浓度；
（4）镁离子浓度为0.01mol/L，结合K_sp[Mg（OH）₂]=c（Mg²⁺）•c²（OH^-）可计算出该溶液中氢氧根离子浓度，从而得出氢氧化镁的溶解度．

解答 解：（1）K_sp[Mg（OH）₂]=c（Mg²⁺）•c²（OH^-）=1.35×10^-11mol³•L^-3，
设氢氧化镁饱和溶液中溶解的氢氧化镁的物质的量浓度为x，则c（Mg²⁺）=x、c（OH^-）=2x，则：x×（2x）²=4x³=1.35×10^-11mol³•L^-3，
氢氧化镁的浓度为：x=$\root{3}{3.375×1{0}^{-12}}$mol/L=1.5×10^-4mol•L^-1，
答：Mg（OH）₂在水中的溶解度为1.5×10^-4mol•L^-1；
（2）根据（1）可知，氢氧化镁饱和溶液中氢氧化镁的浓度为1.5×10^-4mol•L^-1，镁离子和氢氧根离子浓度都与氢氧化镁的浓度相等，则Mg（OH）₂饱和溶液中c（Mg²⁺）=c（OH^-）=21.5×10^-4mol•L^-1；
答：Mg（OH）₂饱和溶液中c（Mg²⁺）=1.5×10^-4mol•L^-1、c（OH^-）=1.5×10^-4mol•L^-1；
（3）0.01mol•L^-1NaOH溶液中，c（OH^-）=0.01mol/L，则c（Mg²⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$=$\frac{1.35×1{0}^{-11}}{0.0{1}^{2}}$mol/L=1.35×10^-7mol•L^-1，
答：Mg（OH）₂在0.01mol•L^-1NaOH溶液中的c（Mg²⁺）为1.35×10^-7mol•L^-1；
（4）0.01mol•L^-1MgCl₂中镁离子浓度为0.01mol/L，则该溶液中：c²（OH^-）=$\frac{1.35×1{0}^{-11}}{0.01}$=1.35×10^-9，解得：c（OH^-）=3.67×10^-5mol/L，
则该溶液中氢氧化镁的浓度为：c[Mg（OH）₂]=$\frac{1}{2}$c（OH^-）=$\frac{1}{2}$×3.67×10^-5mol/L=1.83×10^-5mol/L，
答：Mg（OH）₂在0.01mol•L^-1MgCl₂中的溶解度为1.83×10^-5mol/L．

点评 本题考查了难溶物溶解平衡的计算、溶解度的计算，题目难度中等，明确溶度积的概念及表达式为解答关键，试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力．