Question

某温度时，BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题：

(1)下列说法正确的是__________。

A．加入Na₂SO₄可以使溶液由a点变到b点

B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C．d点无BaSO₄沉淀生成

D．a点对应的K_sp大于c点对应的K_sp

(2)将100 mL 1 mol·L^－1 H₂SO₄加入100 mL含Ba^2＋ 0.137 g 的溶液中充分反应后，过滤出沉淀，滤液中残留的Ba^2＋的物质的量浓度为____________。

(3)将沉淀用100 mL纯水和100 mL 0.01 mol·L^－1的H₂SO₄分别洗涤，两种情况下损失的BaSO₄的质量之比为________。

Answer 1

(1)C　(2)2.02×10^－10 mol·L^－1　(3)10³∶1

解析　(1)类似于溶解度曲线，曲线上的任一点，如a点和c点均表示BaSO₄饱和溶液，曲线上方的任一点，均表示过饱和溶液，如b点说明溶液中有BaSO₄沉淀析出；曲线下方的任一点，均表示不饱和溶液，如d点，故选项C正确，D错；A项，在原饱和溶液中加入Na₂SO₄，增大了c(SO)，使平衡向生成BaSO₄的方向移动，c(Ba^2＋)减小，A错；B项，蒸发使得溶液体积减小，c(Ba^2＋)和c(SO)均增大，B错。

(2)由图像得BaSO₄的K_sp＝1×10^－10。根据离子方程式SO＋Ba^2＋===BaSO₄↓可知SO过量，滤液中c(SO)＝0.495 mol·L^－1，则c(Ba^2＋)＝＝mol·L^－1≈2.02×10^－10 mol·L^－1。

(3)根据BaSO₄的K_sp＝1×10^－10可知若用100 mL纯水洗涤，损失的n(BaSO₄)＝1×10^－5×0.1 mol＝1×10^－6 mol。若用100 mL 0.01 mol·L^－1的H₂SO₄洗涤，损失的n(BaSO₄)＝n(Ba^2＋)＝×0.1＝×0.1 mol＝10^－9 mol，由此可得两者的质量之比为10³∶1。