- 沉淀反应的应用——沉淀的转化
- 共487题
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．难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积（Ksp）．已知25℃时，Ksp（BaSO4）=1×10-10，Ksp（BaCO3）=2.5×10-9．
（1）将浓度均为0.1mol•L-1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混，充分搅拌后过滤，滤液中c（Ba2+）=______mol•L-1．取100mL滤液与100mL 2mol•L-1的Na2SO4溶液混合，混合液中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0.5mol•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，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：______．
正确答案
解：（1）将浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中为饱和溶液，则存在：c（Ba2+）×c（SO42-）=1×10-10，c（Ba2+）=1×10-5mol/L；
取100mL滤液与100mL2mol/LNa2SO4的溶液混合，反应后c（SO42-）=1mol/L，则由c（Ba2+）×c（SO42-）=1×10-10可知：c（Ba2+）=1×10-10mol/L，
故答案为：1×10-5；1×10-10；
（2）由平衡BaSO4（s）⇌Ba2+（aq）+SO42-（aq）可知，H+不能减少Ba2+或SO42-的浓度，平衡不能向溶解方向移动，
c（SO42-）=0.5mol/L，则由c（Ba2+）×c（SO42-）=1×10-10可知：c（Ba2+）=
故答案为：对于平衡BaSO4（s）⇌Ba2+（aq）+SO42-（aq），H+不能减少Ba2+或SO42-的浓度，平衡不能向溶解方向移动；2×10-10；
（3）①CaSO4 转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq），
故答案为：CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）；
②由平衡CaSO4（s）⇌Ca2+（aq）+SO42-（aq）可知，加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，发生：CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq），
故答案为：CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动．
解析
解：（1）将浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中为饱和溶液，则存在：c（Ba2+）×c（SO42-）=1×10-10，c（Ba2+）=1×10-5mol/L；
取100mL滤液与100mL2mol/LNa2SO4的溶液混合，反应后c（SO42-）=1mol/L，则由c（Ba2+）×c（SO42-）=1×10-10可知：c（Ba2+）=1×10-10mol/L，
故答案为：1×10-5；1×10-10；
（2）由平衡BaSO4（s）⇌Ba2+（aq）+SO42-（aq）可知，H+不能减少Ba2+或SO42-的浓度，平衡不能向溶解方向移动，
c（SO42-）=0.5mol/L，则由c（Ba2+）×c（SO42-）=1×10-10可知：c（Ba2+）=
故答案为：对于平衡BaSO4（s）⇌Ba2+（aq）+SO42-（aq），H+不能减少Ba2+或SO42-的浓度，平衡不能向溶解方向移动；2×10-10；
（3）①CaSO4 转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq），
故答案为：CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）；
②由平衡CaSO4（s）⇌Ca2+（aq）+SO42-（aq）可知，加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动，发生：CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq），
故答案为：CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动．
正确答案
解析
解：A．在T1曲线上方区域（不含曲线）为过饱和溶液，所以有晶体析出，故A正确；
B．蒸发溶剂，增大溶液中溶质的浓度，温度不变，溶度积常数不变，所以蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点（不含a、b），故B正确；
C．升温增大溶质的溶解度，溶液中钡离子、硫酸根离子浓度都增大，故C错误；
D.25°C时硫酸钡的Ksp=1.07×10-10，根据图片知，温度越高，硫酸钡的离子积常数越大，T2时硫酸钡的溶度积常数=1.0×10-4×5.0×10-5=5×10-9＞1.07×10-10，所以该温度大于25℃，故D正确；
故选C．
化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+：Cu2+（aq）+MnS（s）⇌CuS（s）+Mn2+（aq），下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．分子式相似的分子，溶度积大的沉淀可以转化为溶度积小的沉淀，所以MnS的Ksp比CuS的Ksp大，故A错误；
B．该反应达到平衡时各离子的浓度保持不变，但不一定相等，故B错误；
C．增大铜离子的浓度，平衡正向移动，所以C（Mn2+）变大，c（Cu2+）变大，故C错误；
D． 反应的平衡常数K=
故选D．
将H2S气体通入FeCl2、ZnSO4溶液中，不能生成FeS、ZnS沉淀的原因是______，而通入CuSO4溶液中，能产生CuS沉淀的原因是______．
正确答案
FeS、ZnS沉淀能溶于硫酸中
CuS沉淀不溶于硫酸
解析
解：在FeSO4、ZnSO4溶液中通入适量H2S，硫酸亚铁、ZnSO4和硫化氢不反应，因为硫化亚铁和硫酸锌都可以溶解于生成的强酸硫酸中，但是硫酸铜和硫化氢反应生成硫化铜沉淀，难溶于水和硫酸中．
故答案为：FeS、ZnS沉淀能溶于硫酸中；CuS沉淀不溶于硫酸．
A溶液中析出CaSO4沉淀，最终溶液中c（SO
B溶液中无沉淀析出，溶液中c（Ca2+）、c（SO
C溶液中析出CaSO4沉淀，溶液中c（Ca2+）、c（SO
D溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c（SO
正确答案
解析
解：由图示可知，在该条件下，CaSO4饱和溶液中，c（Ca2+）=c（ SO42-）=3.0×10-3 mol/L，Ksp（CaSO4）=9.0×10-6．当向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol/L的Na2SO4溶液后，混合液中c（Ca2+）=
故选D．
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