Question

计算25℃下CaF₂(s)(1)在水中，(2)在0.010 mol·L^－1　Ca(NO₃)₂溶液中，(3)在0.010 mol·L^－1　NaF溶液中的溶解度(mol·L^－1)．比较三种情况下溶解度的相对大小．(已知25℃，K_sp(CaF₂)＝7.0×10^－4)

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)CaF2(s)在纯水中的溶解度为S1，设S1＝x mol·L－1 　　Ksp(CaF2)＝{c(Ca2+)}{c(F－)}2 　　1.4×10－9＝x(2x)2＝4x3　x＝7.0×10－4 　　S1＝c(Ca2+)＝7.0×10－4 mol·L－1 　　(2)CaF2(s)在0.010 mol·L－1　Ca(NO3)2溶液中的溶 　　解度为S2，设S2＝y mol·L－1．特别注意，此时，S2≠c(Ca2+)≠c(F－)． 　　 　　1.4×10－9＝(0.010＋y)(2y)2 　　0.010＋y≈0.010y＝1.9×10－4 　　S2＝2c(F－)＝1.9×10－4 mol·L－1 　　(3)CaF2(s)在0.010 mol·L－1　NaF溶液中的溶解度为S3，设S3＝z mol·L－1．此时S3＝(Ca2+)． 　　 　　1.4×10－9＝z(0.010＋2z)2＝1.4×10－5 　　S3＝1.5×10－5 mol·L－1 　　比较S1、S2和S3的计算结果，在纯水中CaF2的溶解度最大．在Ca(NO3)2与CaF2中均含有Ca2+；NaF与CaF2中都含有相同离子F－．Ca(NO3)2是NaF强电解质．CaF2在含有相同离子(Ca2+或F－)的强电解质溶液中溶解度均有所降低． 　　解析：根据CaF2的Ksp求出饱和溶液中Ca2+和F－的浓度，然后求出其质量，即得溶解度．需要注意的是，在Ca(NO3)2或NaF溶液中要考虑Ca2+和F－对溶解度的影响．