Question

T₁、T₂兩種溫度下BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：

(1)T₁________T₂(填“>”、“<”或“＝”)，T₂時(shí)K_sp(BaSO₄)＝____________。

(2)根據(jù)T₁溫度時(shí)BaSO₄的沉淀溶解平衡曲線，判斷下列說法正確的是________(填序號(hào))。

A．加入Na₂SO₄可由a點(diǎn)變?yōu)?i>b點(diǎn)

B．在T₁曲線上方區(qū)域(不含曲線)的任意一點(diǎn)時(shí)，均有BaSO₄沉淀生成

C．蒸發(fā)溶劑可能由d點(diǎn)變?yōu)?i>T₁曲線上a、b之間的某一點(diǎn)(不含a、b)

D．升溫可由b點(diǎn)變?yōu)?i>d點(diǎn)

(3)沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化在無(wú)機(jī)物制備和提純及科研等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。已知25 ℃時(shí)，K_sp(BaSO₄)＝1×10^－10，K_sp(BaCO₃)＝1×10^－9。

①醫(yī)學(xué)上進(jìn)行消化系統(tǒng)的X射線透視時(shí)，常使用BaSO₄作內(nèi)服造影劑。胃酸很強(qiáng)(pH約為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釋)。萬(wàn)一誤服了少量BaCl₂，應(yīng)盡快用大量0.5 mol/L Na₂SO₄溶液洗胃，如果忽略洗胃過程中Na₂SO₄溶液濃度的變化，殘留在胃液中的Ba^2＋濃度僅為________mol/L。

②長(zhǎng)期使用的鍋爐需要定期除水垢，否則會(huì)降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO₄，可先用Na₂CO₃溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO₃，而后用酸除去。CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃的離子方程式為__________________。

Answer 1

解析：(1)T₁下的離子積較小，所以T₁<T₂。T₂時(shí)的溶度積可利用c點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算求得。(2)由于存在溶解平衡，加入Na₂SO₄，BaSO₄的沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，Ba^2＋的濃度降低，A選項(xiàng)正確；T₁曲線上方區(qū)域的離子積大于溶度積，所以會(huì)析出沉淀，B選項(xiàng)正確；蒸發(fā)溶劑，不飽和溶液中離子的濃度都變大，可能由d點(diǎn)變?yōu)?i>T₁曲線上a、b之間的某一點(diǎn)，C選項(xiàng)正確；升高溫度，c(SO)會(huì)變大，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)①由沉淀溶解平衡BaSO₄(s)Ba^2＋(aq)＋SO(aq)可知，H^＋不能減小Ba^2＋或SO的濃度，平衡不能向溶解方向移動(dòng)。由c(SO)＝0.5 mol/L和c(Ba^2＋)·c(SO)＝1×10^－10可知c(Ba^2＋)＝2×10^－10 mol/L。②CaSO₄轉(zhuǎn)化為CaCO₃的離子方程式為CaSO₄(s)＋CO(aq)===CaCO₃(s)＋SO(aq)。

答案：(1)<　5.0×10^－9　(2)ABC

(3)①對(duì)于沉淀溶解平衡BaSO₄(s)Ba^2＋(aq)＋SO(aq)，H^＋不能減小Ba^2＋或SO的濃度，平衡不能向溶解方向移動(dòng)　2×10^－10�、贑aSO₄(s)＋CO(aq)===CaCO₃(s)＋SO(aq)