第三章：溶液中的化学平衡第五节实际体系中的多重平衡例 3-17 某溶液中含 Zn2+,Cd2+两种离子,其浓度分别为 C(Zn2+) =
2.93× 10-5 mol?dm-3,C(Cd2+) = 1.40× 10-6 mol?dm-3。 向该溶液中不断通入 H2S,使溶液中 H2S保持饱和 (H2S的饱和浓度为 0.10 mol?dm-3)。
已知 KSP(ZnS)=2.93× 10-25,KSP(CdS)=1.40× 10-29。 试问若需将溶液中
Zn2+浓度降至 2.93× 10-10 mol?dm-3,则溶液的 pH值最低应控制多少？
在该 pH下溶 液中残留的 Cd2+离子浓度为多少？

C(Zn2+) = 2.93× 10-5 mol?dm-3
C(Cd2+) = 1.40× 10-6 mol?dm-3
H2S
H2S 2H+ + S2-
0.1 x 1.00 × 10-15 (平衡）
Ka,H2S = —————
ZnS Zn2+ + S2-
[S2-] = Ksp,ZnS/ [Zn2+]
= 2.93× 10-25 / 2.93× 10-10
= 1.00 × 10-15
[H+]2[S2-]
[H2S]
CdS Cd2+ + S2-
[Cd2+] = Ksp,CdS / [S2-]
H2S 2H+ + S2-
例 3-18 在体积为 1.0 dm3，浓度为 6.0 mol?dm-3的 NH3水中，加入
0.1mol的 CuSO4，形成铜铵配离子 [Cu(NH3)4]2+溶液 (假定加入 CuSO4引起的体积变化可忽略不计 )。试问，向该溶液中加入含 IO-3或 S-2离子的溶液，能否产生 Cu(IO3)2或 CuS沉淀析出？
解,Cu2+ + 4 NH3 = Cu(NH3)42+
起始浓度 mol/L 0.1 6.0 0
平衡浓度 mol/L x 6.0-4(0.1-x)? 5.6 0.1-x? 0.1
K稳 = —————— [Cu2+] = ——————[Cu(NH3)42+][NH
3 ]4[Cu2+]
[Cu(NH3)42+]
[NH3 ]4 K稳
Cu(IO3)2 Cu2+ + 2 IO3 - [IO3 - ] = Ksp Cu(IO3)2 / [Cu2+] =1.2 × 105
CuS Cu2+ + S2- [S2-] = Ksp,CdS / [Cu2+] =2.61 × 10-19
例 3-22 试设计一实验，利用 Cu2+/Cu电极的标准电极电位 E (Cu2+/Cu)
= 0.34 V,及 Cu(NH)2+4 配离子的生成常数 β(Cu(NH3)42+) = 1013.32，求算 Cu(NH)4+2 /Cu电极的标准电极电位 E (Cu(NH)4+2 /Cu)之值。
解,Cu(NH3)42+ + 2e = Cu + 4 NH3
什么是 E? (Cu(NH)4+2 /Cu)？
—— 所有参与电极反应的物质，浓度为标准浓度（ 1.0 mol/L)
1.0
mol/L
1.0
mol/L
Cu2+ + 4 NH3 = Cu(NH3)42+
平衡浓度 mol/L x 1.0 1.0
K稳 = —————— [Cu2+] = —————— = ——[Cu(NH3)42+][NH
3 ]4[Cu2+]
[Cu(NH3)42+]
[NH3 ]4 K稳
E?(Cu(NH)4+2 /Cu) = E (Cu2+ /Cu) = E? (Cu2+ /Cu) + ——— lg [Cu2+]
= E? (Cu2+ /Cu) + ——— lg —— 1K
稳
0.059Vn
0.059Vn
1
K稳