Question

在一定溫度下，對于難溶電解質A_mB_n，在水中可建立如下平衡：A_mB_n(固)mAⁿ+＋nB^m－．

在一定溫度下，當達到溶解平衡時，{c(Aⁿ+)}^m·{c(B^m－)}ⁿ為一常數(shù)，用K_sp表示，稱為該溫度下該難溶電解質的溶度積．在一定溫度下，當{c(Aⁿ+)}^m·{c(B^m－)ⁿ＝K_sp時，溶液呈飽和狀態(tài)，沉淀質量既不增加，也不減少，當{c(Aⁿ+)}^m·{c(B^m－)}ⁿ＞K_sp時，溶液呈過飽和狀態(tài)，將析出沉淀；當{c(Aⁿ+)}^m·{c(B^m－)}ⁿ＜K_sp時，溶液呈不飽和狀態(tài)，沉淀將溶解．試根據上述原理，回答下面問題：

(1)已知在常溫下FeS的K_sp＝6.25×10^－18，求此溫度下FeS的溶解度(g/100 g水)．(設飽和溶液的密度為1 g·mL^－1)

(2)又知在常溫下H₂S飽和溶液中，c(H⁺)與c(S^2－)間存在著以下關系：{c(H⁺)}²·c(S^2－)＝1.0×10^－22．在該溫度下，將適量FeS投入H₂S飽和溶液中，欲使溶液中c(Fe²⁺)達到1 mol·L^－1，應調節(jié)溶液的pH為多少？

Answer 1

答案：
解析：

　　(1)FeS溶液中K_sp＝c(Fe²⁺)·c(S^2－)＝6.25×10^－18，由于溶解的c(FeS)＝c(S^2－)＝c(Fe²⁺)，所以c(FeS)＝mol·L^－1＝2.5×10^－9 mol·L^－1，則100 g水中含F(xiàn)eS：×2.5×10^－9 mol·L^－1×88 g·mol^－1＝2.2×10^－8 g．

　　所以此溫度下FeS的溶解度為2.2×10^－8 g;

　　(2)當c(Fe²⁺)＝1 mol·L^－1時，c(S^2－)＝6.25×10^－18 mol·L^－1，{c(H⁺)}²·c(S^2－)＝1.0×10^－22，c(H⁺)＝mol·L^－1＝4×10^－3 mol·L^－1，pH＝－1 g{c(H⁺)}＝2.4．

　　所以應調節(jié)溶液的pH為2.4．