Question

某溫度時，BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示．請回答下列問題：
（1）下列說法正確的是

C

（填序號）．
A．向BaSO₄飽和溶液中加入固體Na₂SO₄可以由a點變到b點
B．通過蒸發(fā)可以由d點變到c點
C．d點無BaSO₄沉淀生成
D．a點對應的K_sp大于c點對應的K_sp
（2）將100mL 1mol?L^-1H₂SO₄溶液加入100mL含Ba²⁺0.137g的溶液中充分反應后，過濾，濾液中殘留的Ba²⁺的物質的量濃度約為

2.02×10^-10mol/L

．
（3）若沉淀分別用100mL純水和100mL0.01mol?L^-1的H₂SO₄溶液洗滌，兩種情況下?lián)p失的BaSO₄的質量之比為

1000：1

．

Answer 1

分析：（1）該圖中的是平衡曲線，線上的任意點都是平衡狀態(tài)，b和d不是平衡狀態(tài)，
A、加人Na₂SO₄后平衡逆向移動，但仍在線上移動；
B、蒸發(fā)使離子濃度增大，d點不可能到c點；
C、d點表示Qc＜K_sp，溶液不飽和；
D、Ksp與溫度有關，a和c的Ksp相等；
（2）根據(jù)硫酸根離子與鋇離子的反應，求出剩余的硫酸根離子濃度，再根據(jù)Ksp計算；
（3）利用離子對溶解平衡的影響及Ksp（BaSO₄）來計算溶解的硫酸鋇的質量，然后確定兩種洗滌方法中BaSO₄沉淀的損耗量之比．

解答：解：（1）A、硫酸鋇溶液中存在著溶解平衡，a點在平衡曲線上，加入Na₂SO₄，會增大c（SO₄^2-），平衡左移，c（Ba²⁺）應降低，故A錯誤；
B、d點時溶液不飽和，蒸發(fā)溶劑水，c（SO₄^2-）、c（Ba²⁺）均增大，故B錯誤；
C、d點表示Qc＜K_sp，溶液不飽和，不會有沉淀析出，故C正確；
D、K_sp是一常數(shù)，溫度不變K_sp不變，在曲線上的任意一點K_sp都相等，故D錯誤；
故答案為：C；
（2）由圖象可知Ksp（BaSO₄）=10^-5×10^-5=10^-10，將100mL 1mol?L^-1H₂SO₄溶液加入100mL含Ba²⁺0.137g的溶液中充分反應后，反應生成BaSO₄，硫酸根離子過量，加入n（Ba²⁺）=

0.137g

137g/mol

=0.001mol，剩余的硫酸根離子的濃度為：c（SO₄^2-）=

0.1×1-0.001

2

=0.495mol/L，所以剩余的鋇離子為：c（Ba²⁺）=

Ksp(BaSO4)

c(SO42-)

=

10-10

0.495

=2.02×10^-10mol/L，
故答案為：2.02×10^-10mol/L；
（3）用100mL蒸餾水洗滌沉淀時，溶解的BaSO₄的物質的量為0.1L×c（Ba²⁺）=0.1L×

Ksp(BaSO4)

mol/L=0.1L×

10-10

mol/L=10^-6mol，
用100mL 0.01mol?L^-1H₂SO₄溶液洗滌時，硫酸根離子抑制了沉淀的溶解，則溶解的BaSO₄的物質的量為0.1L×c（Ba²⁺）=0.1L×

Ksp

0.01

mol/L=10^-9mol，
由同種物質的質量之比等于物質的質量之比，則兩種洗滌方法中BaSO₄沉淀的損耗量之比為10^-6mol：10^-9mol=1000：1，
所以兩種情況下?lián)p失的BaSO₄的質量之比為1000：1，
故答案為：1000：1．

點評：本題考查沉淀溶解平衡，題目難度中等，注意理解難溶電解質在水中的沉淀溶解平衡特點，正確理解和掌握溶度積K_SP的概念．