Question

請解答下列問題．
（1）在一定溫度下，Ksp是一個常數(shù)．通過比較Ksp與溶液中有關離子濃度冪的乘積--離子積Qc的相對大小，可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或者溶解，則當Qc＜Ksp時，溶液中

 

（填“有”或“無”）沉淀析出，此時若加入過量的相應難溶電解質(zhì)固體，難溶電解質(zhì)將

 

（填“溶解”或“不溶解”）．
（2）Ba²⁺是一種有毒的重金屬離子，當人體中c（Ba²⁺）達到2×10^-3mol?L ^-1時，就會對人體健康產(chǎn)生危害．在25℃時，硫酸鋇在水中的溶解度為2×10^-4g．請通過計算說明用硫酸鋇作“鋇餐”是否會對人的健康產(chǎn)生危害．
（3）在一些工業(yè)生產(chǎn)中，常常將難溶于強酸的BaSO₄₃制成易溶于鹽酸的BaCO₃．已知25⁰C時，Ksp（BaCO₃）=5.1×10^-9，Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10，則25⁰C時，反應BaSO₄ （s）+CO₃^2- （aq）?BaCO₃ （s）+SO₄^2- （aq）的平衡常數(shù)為

 

（計算結果保留三位小數(shù)）；0.15L 1.5mol?L ^-1的Na₂CO₃溶液在此條件下可溶解的BaSO₄為

 

mol（設溶液體積的變化忽略不計）．

Answer 1

考點：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）當Qc＜Ksp時，離子濃度小于飽和溶液中離子濃度，屬于不飽和溶液，能繼續(xù)溶解；
（2）根據(jù)硫酸鋇的溶度積常數(shù)計算硫酸鋇溶液中的鋇離子濃度，判斷是否對人體有害；
（3）根據(jù)K=

c(SO42-)

c(CO32-)

=

Ksp(BaSO4)

Ksp(BaCO3)

計算；設發(fā)生轉(zhuǎn)化的BaSO₄的物質(zhì)的量為x mol，則平衡時c（SO₄^2-）為x mol/L，利用三段式計算平衡時碳酸根的濃度，代入平衡常數(shù)計算．

解答： 解：（1）當Qc＜Ksp時，溶液中離子濃度小于飽和時溶液中的離子濃度，屬于不飽和溶液，沒有沉淀生成，所以此時若加入過量的相應難溶電解質(zhì)固體，難溶電解質(zhì)將繼續(xù)溶解，
故答案為：無；溶解；
（2）根據(jù)硫酸鋇的溶解平衡計算，在硫酸鋇中存在平衡：BaSO₄（s）?Ba²⁺（aq）+SO₄^2-（aq），
c（Ba²⁺）=

1.1×10-10

=1.05×10^-5mol?L^-1，小于2×10^-3 mol?L^-1，而胃液中H⁺對BaSO₄的沉淀溶解平衡沒有影響，所以BaSO₄可用做“鋇餐”，
答：故答案為：c（Ba²⁺）=1.1×10^-5mol?L^-1＜2×10^-3 mol?L^-1，胃液中H⁺ 對BaSO₄的沉淀溶解平衡沒有影響，因此BaSO₄可用做“鋇餐”；
（3）已知反應BaSO₄ （s）+CO₃^2- （aq）?BaCO₃ （s）+SO₄^2- （aq），則K=

c(SO42-)

c(CO32-)

=

Ksp(BaSO4)

Ksp(BaCO3)

=

1.1×10-10

5.1×10-9

=0.022；
  設發(fā)生轉(zhuǎn)化的CO₃^2-的物質(zhì)的量濃度為x mol?L ^-1，則平衡時c（SO₄^2-）為x mol?L ^-1，開始時c（CO₃^2-）=1.5mol?L ^-1，
                 BaSO₄ +CO₃^2-?BaCO₃ +SO₄^2-
起始濃度（mol/L）          1.5              0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）          x                x
平衡濃度（mol/L）        1.5-x              x
所以

x

1.5-x

=0.022，解得x=0.034，則溶解的硫酸鋇的物質(zhì)的量為0.034mol?L ^-1×0.15L=5.06×10^-3mol
故答案為：0.022；5.06×10^-3．

點評：本題考查了溶度積常數(shù)的計算，化學平衡常數(shù)有關計算、沉淀轉(zhuǎn)化等，本題計算量較大，題目難度中等，是對熱點知識的考查．