Question

【題目】鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業上有著廣泛的應用，它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在，BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業上提取鋇和鍶時首先將和轉化成難溶弱酸鹽。

已知：

(1)將SrSO4轉化成SrCO3的離子方程式為:_______________________________________，該反應的平衡常數表達式為_____________________________________；該反應能發生的原因是:________________________________。(用沉淀溶解平衡的有關理論解釋)

(2)對于上述反應，實驗證明增大CO32-的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉化率。判斷在下列兩種情況下，平衡常數K的變化情況(填“增大”“減小”或“不變”)：

①升高溫度，平衡常數K將__________________________________；

②增大CO32-的濃度，平衡常數K將________。

(3)已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似，設計實驗證明上述過程中SrSO4是否完全轉化成SrSO4。實驗所用的試劑為________；實驗現象及其相應結論為______________________。

Answer 1

【答案】 ，加后，平衡正向移動，生成SrCO3 減小 不變 鹽酸 若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉化成SrCO3，否則，未完全轉化

【解析】

(1)SrSO4轉化成SrCO3的原因是依據物質溶解度的不同實現，反應向更難溶的方向進行；依據沉淀轉化的反應方程式結合平衡常數概念寫出表達式即可，依據溶解平衡的有關理論解釋即可；

(2)①、平衡常數隨溫度變化，反應是放熱反應，升溫平衡逆向進行；

②、平衡常數不隨濃度變化；

(3)、依據SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似，說明SrCO3溶于酸，SrSO4不溶于酸，據此設計實驗驗證物質成分。

(1)、依據物質Ksp大小可知，SrSO4轉化成SrCO3的溶解性不同，反應向更難溶的方向進行，依據沉淀轉化寫出離子方程式為：；該反應為的溶解平衡常數為：；該反應能發生的原因是Ksp(SrCO3)< Ksp(SrSO4)，加入CO32-后，平衡正向移動，生成SrCO3，故答案為：；；，加后，平衡正向移動，生成SrCO3；

(2)①、實驗證明降低溫度都有利于提高SrSO4的轉化率，說明平衡正向進行，正反應為放熱反應，所以升高溫度平衡逆向進行，平衡常數K減小，故答案為：減小；

②、增大CO32-的濃度平衡正向進行，平衡常數隨溫度變化，不隨濃度改變，所以平衡常數不變，故答案為：不變；

(3)、SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似，說明SrCO3溶于酸，SrSO4不溶于酸，證明上述過程中SrSO4是否完全轉化成SrCO3，實驗所用試劑為鹽酸；若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉化成SrCO3，否則為不完全轉化，故答案為：鹽酸；若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉化成SrCO3，否則為不完全轉化。