Question

【題目】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__________。

A．加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點

B．通過蒸發可以使溶液由d點變到c點

C．d點無BaSO4沉淀生成

D．a點對應的Ksp大于c點對應的Ksp

(2)將100 mL 1 mol·L－1H2SO4加入100 mL含Ba2＋0.137 g的溶液中充分反應后，過濾出沉淀，濾液中殘留的Ba2＋的物質的量濃度為____________。

(3)將沉淀用100 mL純水和100 mL 0.01 mol·L－1的H2SO4分別洗滌，兩種情況下損失的BaSO4的質量之比為________。

Answer 1

【答案】C 2.02×10－10 mol·L－1 103∶1

【解析】

（1）該圖中的是平衡曲線，線上的任意點都是平衡狀態，b和d不是平衡狀態，結合選項分析判斷；

（2）根據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。

（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(SO42-)，平衡左移，c(Ba2+)應降低，即加入Na2SO4不能使溶液由a點變到b點，故A錯誤；

B．d點時溶液不飽和，蒸發溶劑水，c(SO42-)、c(Ba2+)均增大，通過蒸發不能使溶液由d點變到c點，故B錯誤；

C．d點表示Qc＜Ksp，溶液不飽和，不會有沉淀析出，故C正確；

D．Ksp是一常數，溫度不變Ksp不變，在曲線上的任意一點Ksp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100mL1molL-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(SO42-)=（0.1mol－0.001mol）÷0.2L=0.495mol/L，所以剩余的鋇離子為：c(Ba2+)=≈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×mol/L=10-6mol，用100mL 0.01molL-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×=10-9mol，由同種物質的質量之比等于物質的質量之比可知兩種情況下損失的BaSO4的質量之比為10-6mol：10-9mol=1000：1。