Question

助けてください

模試の高三化学溶解平衡の問題です。
二番の問題が解説ではそれぞれが沈殿しているのか仮定してその上でモル濃度を調べてそれを比で計算すると言った流れなのですが、Ksp(CuS)/Ksp(ZnS)をしても同じ比にならないのは、硫化亜鉛が沈殿していないからですか❓もし仮にどちらも沈殿していたらこのような定数を用いた比で導出して良いのでしょうか❓

問8 CuSO4 と ZnSO4 をともに1.0×10 -3 mol/Lのモル濃度で含む混合水溶液 (水溶
液S とする)に,pH を 3.0 に保ちながら硫化水素 HS を十分に通じた。これにつ
下の(1),(2)に答えよ。 なお、H2Sは水に溶けると以下の式 (i), (i) のよう
に二段階で電離し,式 (i) の電離定数はK=1.0×10-7 mol/L, 式 (i) の電離定数
は K2 = 1.0×10-14 mol/L とする。
H2S ← H+ + HS']
[H+] [HS]
...(i)
Ki=
[H2S]
HS¯⇌ H+ + S2-
[H+][S2-]
(ii)
K2=
[HS]
また, H2Sを十分に通じて飽和させた水溶液中では, pHによらず [H2S] = 0.10
mol/Lとし, H2Sを通じたり沈殿が生成したりしても、水溶液の体積は変化しな
いものとする。
(1)pHを3.0に保った水溶液にH2Sを十分に通じたとき,S2のモル濃度 [S2-]
は何 mol/L になるか。四捨五入により有効数字2桁で記せ。1.0×10-16
(2)水溶液S に, pH を 3.0 に保ちながらHSを十分に通じた後の水溶液に存在
[Cu
を四捨五入により有効数字2桁
する Cu2+ と Zn2+のモル濃度の比
で記せ。 ただし, CuSとZnSの溶解度積 Ksp(Cus), Ksp(Zns) はそれぞれ次のと
[Zn2+]
おりとする。
3.0 10-12
3.0×10-12
CuS:Ksp(cus)= [Cu2+][S2]=6.3×100(mol/L)2
ZnS:Ksp(zns)=[Zn2+[S2-]=21×10-M (mol/L)2
5
なんで
つけ
星
2
天

Answer 1

じくじ

kspの式にある[Cu2+]や[Zn2+]の値がが実際の銅・亜鉛イオンの濃度と同じになるかどうかは沈殿の有無によって変わります。沈殿がある場合は等しい値となります。
従って両方沈殿が生じていない場合はそれぞれの濃度を計算で求める必要があります。

>> Ksp(CuS)/Ksp(ZnS)をしても同じ比にならないのは、硫化亜鉛が沈殿していないからですか❓もし仮にどちらも沈殿していたらこのような定数を用いた比で導出して良いのでしょうか❓

その通りです。