Question

T₁、T₂两种温度下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)T₁________T₂(填“>”、“<”或“＝”)，T₂时K_sp(BaSO₄)＝________。

(2)根据T₁温度时BaSO₄的沉淀溶解平衡曲线，判断下列说法正确的是________(填序号)。

A．加入Na₂SO₄可由a点变为b点

B．在T₁曲线上方区域(不含曲线)的任意一点时，均有BaSO₄沉淀生成

C．蒸发溶剂可能由d点变为T₁曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)

D．升温可由b点变为d点

(3)沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯及科研等领域有着广泛应用。已知25 ℃时，K_sp(BaSO₄)＝1×10^－10，K_sp(BaCO₃)＝1×10^－9。

①医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO₄作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO₄仍然是安全的，BaSO₄不溶于酸的原因是___________________________________________________________

__________________________________________________________________

(用沉淀溶解平衡原理解释)。万一误服了少量BaCl₂，应尽快用大量0.5 mol

·L^－1 Na₂SO₄溶液洗胃，如果忽略洗胃过程中Na₂SO₄溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba^2＋浓度仅为________ mol·L^－1。

②长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO₄，可先用Na₂CO₃溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO₃，而后用酸除去。CaSO₄转化为CaCO₃的离子方程式为_____________________。

Answer 1

解析　(1)温度越高BaSO₄的溶解度越大，T₁温度下的离子积较小，所以T₁<T₂。T₂时的溶度积可利用c点的数据进行计算求得。(2)由于存在溶解平衡，加入Na₂SO₄，SO浓度增大，BaSO₄的沉淀溶解平衡逆向移动，Ba^2＋的浓度降低，A选项正确；T₁曲线上方区域的离子积大于溶度积，所以会析出沉淀，B选项正确；蒸发溶剂，不饱和溶液中Ba^2＋和SO的浓度都变大，可能由d点变为T₁曲线上a、b之间的某一点，C选项正确；升高温度，c(SO)、c(Ba^2＋)会变大，D选项错误。(3)①由沉淀溶解平衡BaSO₄(s)===Ba^2＋(aq)＋SO(aq)可知，H^＋不能减小Ba^2＋或SO的浓度，平衡不能向溶解方向移动。由c(SO)＝0.5 mol·L^－1和c(Ba^2＋)·c(SO)＝1×10^－10可知c(Ba^2＋)＝2×10^－10 mol·L^－1。②CaSO₄转化为CaCO₃的离子方程式为CaSO₄(s)＋CO(aq)===CaCO₃(s)＋SO(aq)。

答案　(1)<　5.0×10^－9　(2)ABC　(3)①对于沉淀溶解平衡BaSO₄(s)Ba^2＋(aq)＋SO(aq)，H^＋不能减小Ba^2＋或SO的浓度，平衡不能向溶解方向移动　2×10^－10　②CaSO₄(s)＋CO(aq)===CaCO₃(s)＋SO(aq)