Question

【題目】（1）一定溫度下，Ksp[Mg3（PO4）2]＝6.0×10－29，Ksp[Ca3（PO4）2]＝6.0×10－26。向濃度均為0.20mol·L－1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成________沉淀（填化學(xué)式）；當(dāng)測(cè)得溶液其中一種金屬陽離子沉淀完全（濃度小于10－5mol·L－1）時(shí)，溶液中的另一種金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度為________。

（2）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質(zhì)），實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下：

①毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是________。

②加入NH3·H2O調(diào)節(jié)pH＝8可除去________（填離子符號(hào)），濾渣Ⅱ中含________（填化學(xué)式）。加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過量，原因是________。

	Ca2＋	Mg2＋	Fe3＋
開始沉淀時(shí)的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀時(shí)的pH	13.9	11.1	3.7

已知：Ksp（BaC2O4）＝1.6×10－7，Ksp（CaC2O4）＝2.3×10－9。

（3）已知25℃時(shí)，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL 0.01mol·L－1 Na2SO4溶液，下列敘述正確的是___（填字母）。

A．溶液中析出CaSO4沉淀，最終溶液中c(SO42－)比原來的大

B．溶液中無沉淀析出，溶液中c（Ca2＋）、c(SO42－)都變小

C．溶液中析出CaSO4沉淀，溶液中c（Ca2＋）、c(SO42－)都變小

D．溶液中無沉淀析出，但最終溶液中c(SO42－)比原來的大

Answer 1

【答案】Mg3（PO4）2 ＜10－4mol·L－1可以增大反應(yīng)物的接觸面積，增大反應(yīng)速率Fe3＋Mg（OH）2、Ca（OH）2會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品產(chǎn)量會(huì)減少D

【解析】

（1）難溶物溶度積常數(shù)小的先沉淀，根據(jù)溶度積常數(shù)相對(duì)大小知，Mg3（PO4）2先生成沉淀，當(dāng)溶液中c（Mg2+）=10－5 mol/L時(shí)，認(rèn)為鎂離子完全沉淀，則溶液中的磷酸根濃度為，所以溶液中c（Ca2+）＝，即當(dāng)測(cè)得溶液其中一種金屬陽離子沉淀完全（濃度小于10－5mol·L－1）時(shí)，溶液中的另一種金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度＜10－4mol·L－1；

（2）①化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)物的接觸面積有關(guān)，毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，可以增大反應(yīng)物的接觸面積，增大反應(yīng)速率；

②根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)可知：Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為3.7，加入氨水，調(diào)pH為8，Fe3+完全沉淀，濾渣1為Fe（OH）3，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=12.5，Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9，Mg2+完全沉淀時(shí)的pH為11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，濾渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2。溶液中主要含Ca2+、Ba2+，Ksp（BaC2O4）＝1.6×10－7，Ksp（CaC2O4）＝2.3×10－9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過量，防止CaC2O4沉淀完全后，過量的H2C2O4會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品的產(chǎn)量減少；

（3）由圖示可知，在該條件下，CaSO4飽和溶液中，c（Ca2+）=c（SO42－）=3.0×10－3 mol/L，Ksp（CaSO4）=9.0×10－6。向100mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入400mL 0.01mol·L－1Na2SO4溶液后，混合液中c（Ca2+）＝0.1L×3.0×103mol/L/(0.1L+0.4L)＝6.0×10－4 mol/L，c（SO42－）＝(0.1L×3.0×103mol/L+0.4L×0.01mol/L)/(0.1L+0.4L)＝8.6×10－3 mol/L，溶液中c（Ca2+）·c（SO42－）=5.16×10－6＜Ksp（CaSO4）=9.0×10－6，所以混合液中無沉淀析出，最終溶液中硫酸根離子濃度增大，答案選D。