CaF2의 용해와 관련된 반응식에서 과량의 고체 CaF2가 남아 있는 … | [화학분석기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

CaF2의 용해와 관련된 반응식에서 과량의 고체 CaF2가 남아 있는 포화된 수용액에서 Ca2+(aq)의 몰 농도에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 용해도의 단위는 mol/L이다.)
$\mathrm{CaF_2(s)} \rightleftharpoons \mathrm{Ca^{2+}(aq)} + 2\mathrm{F^-(aq)},\ K_{\mathrm{sp}} = 3.9 \times 10^{-11} \\ \mathrm{HF(aq)} \rightleftharpoons \mathrm{H^+(aq)} + \mathrm{F^-(aq)},\ K_a = 6.8 \times 10^{-4}$

KF를 첨가하면 몰 농도가 감소한다.

HCl을 첨가하면 몰 농도가 감소한다.

KCl을 첨가하면 몰 농도가 감소한다.

H2O를 첨가하면 몰 농도가 감소한다.

CaF2(s) ⇌ Ca2+(aq) + 2F-(aq)의 용해평형에서 KF를 첨가하면 F- 농도가 증가해 공통이온효과에 의해 평형이 왼쪽(고체 쪽)으로 이동하므로, 용해되는 Ca2+의 몰 농도는 감소한다.
반대로 HCl을 첨가하면 H+가 F-와 결합해 약산인 HF를 생성하여 F-를 소모하므로 평형이 오른쪽으로 이동해 Ca2+ 농도는 오히려 증가하며, KCl은 CaF2의 평형에 관여하는 공통이온을 제공하지 않으므로 몰 농도를 감소시키지 않는다.
H2O를 첨가하는 경우에도 과량의 고체 CaF2가 남아 있어 다시 포화 상태에 도달하므로, 평형 상태의 Ca2+ 몰 농도는 용해도 값 그대로 유지되어 감소하지 않는다.