Question

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

(1)将浓度均为0.1 mol·L－1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c(Ba2＋)＝________mol·L－1。

(2)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BaCO3，应尽快用大量0.5 mol·L－1Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2＋浓度仅为________mol·L－1。

(3)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。水垢中含有的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。

①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为：

__________________________________________________；

②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：_________________________________________

__________________________________________________。

Answer 1

解析  (1)由于BaCl2与Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀，则溶液中c(Ba2＋)与c(SO)相同，则c(Ba2＋)

＝＝1×10－5 mol·L－1。

(2)BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，由于Ba2＋、SO均不与H＋反应，无法使平衡移动。c(Ba2＋)

＝＝2×10－10 mol·L－1。

答案  (1)1×10－5

(2)对于溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO的浓度，平衡不能向溶解方向移动　2×10－10

(3)①CaSO4(s)＋CO(aq)===CaCO3(s)＋SO(aq)

②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO与Ca2＋结合生成更难溶的CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动