Question

【題目】已知Ca(OH)2和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質，兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。在鎢冶煉工藝中，將氫氧化鈣加入鎢酸鈉堿性溶液中得到鎢酸鈣，發生反應Ⅰ：WO42—(aq)＋ Ca(OH)2(s) CaWO4(s)＋2OH－(aq)。

(1)如圖為不同溫度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲線。

①計算T1時Ksp(CaWO4)＝________。

②T1________T2(填“>”、“＝”或“<”)。

(2)反應Ⅰ的平衡常數K理論值如表所示：

溫度/℃	25	50	90	100
K	79.96	208.06	222.88	258.05

①該反應平衡常數K的表達式為________________。

②該反應的ΔH________0(填“>”、“＝”或“<”)。

③由于溶液中離子間的相互作用，實驗測得的平衡常數與理論值相距甚遠。50℃時，向一定體積的鎢酸鈉堿性溶液[c(Na2WO4)＝c(NaOH)＝0.5mol·L－1]中，加入過量Ca(OH)2，反應達到平衡后WO42—的沉淀率為60%，計算實驗測得的平衡常數________________。

(3)制取鎢酸鈣時，適時向反應混合液中添加適量鹽酸，分析作用： __________________。

Answer 1

【答案】1×10－10 < c2(OH—)/c(WO42—) > 6.05 加入鹽酸，消耗反應生成的OH－，使溶液中OH－濃度減小，平衡向正反應方向移動，提高WO42—的沉淀率

【解析】

(1)①根據圖像，T1時KSP(CaWO4)=c(Ca2+)c(WO42-)=1×10-5×1×10-5=1×10-10，故答案為：1×10-10；

②根據題意，Ca(OH)2和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質，兩者的溶解度均隨溫度升高而減小，即溫度越高，Ksp越小，根據圖像可以看出T1的Ksp較大，所以T1＜T2，故答案為：＜；

(2)①反應平衡常數K等于生成物平衡濃度系數次方之積和反應物平衡濃度系數次方之積，即K=，故答案為：；

②根據表中溫度和K之間的關系，可以看出溫度越高，K越大，說明升高溫度，平衡正向移動，所以正反應是吸熱反應，ΔH＞0，故答案為：＞；

③ WO42-(aq)+Ca(OH)2(s)═CaWO4(s)+2OH-(aq)

起始/molL-1 0.5 0.5

變化/molL-10.5×60%=0.3 0.6

平衡/molL-1 0.2 1.1

K===6.05(molL-1)，故答案為：6.05；

(3)向反應混合液中添加適量鹽酸，消耗反應生成的OH-，使溶液中OH-濃度減小，平衡向正反應方向移動，這樣可以提高WO42-的沉淀率，故答案為：加入鹽酸，消耗反應生成的OH-，使溶液中OH-濃度減小，平衡向正反應方向移動，提高WO42-的沉淀率。