Question

某温度时，BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．请回答下列问题：
（1）下列说法正确的是

C

（填序号）．
A．向BaSO₄饱和溶液中加入固体Na₂SO₄可以由a点变到b点
B．通过蒸发可以由d点变到c点
C．d点无BaSO₄沉淀生成
D．a点对应的K_sp大于c点对应的K_sp
（2）将100mL 1mol?L^-1H₂SO₄溶液加入100mL含Ba²⁺0.137g的溶液中充分反应后，过滤，滤液中残留的Ba²⁺的物质的量浓度约为

2.02×10^-10mol/L

．
（3）若沉淀分别用100mL纯水和100mL0.01mol?L^-1的H₂SO₄溶液洗涤，两种情况下损失的BaSO₄的质量之比为

1000：1

．

Answer 1

分析：（1）该图中的是平衡曲线，线上的任意点都是平衡状态，b和d不是平衡状态，
A、加人Na₂SO₄后平衡逆向移动，但仍在线上移动；
B、蒸发使离子浓度增大，d点不可能到c点；
C、d点表示Qc＜K_sp，溶液不饱和；
D、Ksp与温度有关，a和c的Ksp相等；
（2）根据硫酸根离子与钡离子的反应，求出剩余的硫酸根离子浓度，再根据Ksp计算；
（3）利用离子对溶解平衡的影响及Ksp（BaSO₄）来计算溶解的硫酸钡的质量，然后确定两种洗涤方法中BaSO₄沉淀的损耗量之比．

解答：解：（1）A、硫酸钡溶液中存在着溶解平衡，a点在平衡曲线上，加入Na₂SO₄，会增大c（SO₄^2-），平衡左移，c（Ba²⁺）应降低，故A错误；
B、d点时溶液不饱和，蒸发溶剂水，c（SO₄^2-）、c（Ba²⁺）均增大，故B错误；
C、d点表示Qc＜K_sp，溶液不饱和，不会有沉淀析出，故C正确；
D、K_sp是一常数，温度不变K_sp不变，在曲线上的任意一点K_sp都相等，故D错误；
故答案为：C；
（2）由图象可知Ksp（BaSO₄）=10^-5×10^-5=10^-10，将100mL 1mol?L^-1H₂SO₄溶液加入100mL含Ba²⁺0.137g的溶液中充分反应后，反应生成BaSO₄，硫酸根离子过量，加入n（Ba²⁺）=

0.137g

137g/mol

=0.001mol，剩余的硫酸根离子的浓度为：c（SO₄^2-）=

0.1×1-0.001

2

=0.495mol/L，所以剩余的钡离子为：c（Ba²⁺）=

Ksp(BaSO4)

c(SO42-)

=

10-10

0.495

=2.02×10^-10mol/L，
故答案为：2.02×10^-10mol/L；
（3）用100mL蒸馏水洗涤沉淀时，溶解的BaSO₄的物质的量为0.1L×c（Ba²⁺）=0.1L×

Ksp(BaSO4)

mol/L=0.1L×

10-10

mol/L=10^-6mol，
用100mL 0.01mol?L^-1H₂SO₄溶液洗涤时，硫酸根离子抑制了沉淀的溶解，则溶解的BaSO₄的物质的量为0.1L×c（Ba²⁺）=0.1L×

Ksp

0.01

mol/L=10^-9mol，
由同种物质的质量之比等于物质的质量之比，则两种洗涤方法中BaSO₄沉淀的损耗量之比为10^-6mol：10^-9mol=1000：1，
所以两种情况下损失的BaSO₄的质量之比为1000：1，
故答案为：1000：1．

点评：本题考查沉淀溶解平衡，题目难度中等，注意理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度积K_SP的概念．