Question

【题目】（1）一定温度下，Ksp[Mg3（PO4）2]＝6.0×10－29，Ksp[Ca3（PO4）2]＝6.0×10－26。向浓度均为0.20mol·L－1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO4，先生成________沉淀（填化学式）；当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全（浓度小于10－5mol·L－1）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度为________。

（2）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下：

①毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是________。

②加入NH3·H2O调节pH＝8可除去________（填离子符号），滤渣Ⅱ中含________（填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是________。

	Ca2＋	Mg2＋	Fe3＋
开始沉淀时的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀时的pH	13.9	11.1	3.7

已知：Ksp（BaC2O4）＝1.6×10－7，Ksp（CaC2O4）＝2.3×10－9。

（3）已知25℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL 0.01mol·L－1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是___（填字母）。

A．溶液中析出CaSO4沉淀，最终溶液中c(SO42－)比原来的大

B．溶液中无沉淀析出，溶液中c（Ca2＋）、c(SO42－)都变小

C．溶液中析出CaSO4沉淀，溶液中c（Ca2＋）、c(SO42－)都变小

D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO42－)比原来的大

Answer 1

【答案】Mg3（PO4）2 ＜10－4mol·L－1可以增大反应物的接触面积，增大反应速率Fe3＋Mg（OH）2、Ca（OH）2会导致生成BaC2O4沉淀，产品产量会减少D

【解析】

（1）难溶物溶度积常数小的先沉淀，根据溶度积常数相对大小知，Mg3（PO4）2先生成沉淀，当溶液中c（Mg2+）=10－5 mol/L时，认为镁离子完全沉淀，则溶液中的磷酸根浓度为，所以溶液中c（Ca2+）＝，即当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全（浓度小于10－5mol·L－1）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度＜10－4mol·L－1；

（2）①化学反应的速率与反应物的接触面积有关，毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率；

②根据流程图和表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的pH为3.7，加入氨水，调pH为8，Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe（OH）3，加入氢氧化钠调节pH=12.5，Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2。溶液中主要含Ca2+、Ba2+，Ksp（BaC2O4）＝1.6×10－7，Ksp（CaC2O4）＝2.3×10－9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少；

（3）由图示可知，在该条件下，CaSO4饱和溶液中，c（Ca2+）=c（SO42－）=3.0×10－3 mol/L，Ksp（CaSO4）=9.0×10－6。向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL 0.01mol·L－1Na2SO4溶液后，混合液中c（Ca2+）＝0.1L×3.0×103mol/L/(0.1L+0.4L)＝6.0×10－4 mol/L，c（SO42－）＝(0.1L×3.0×103mol/L+0.4L×0.01mol/L)/(0.1L+0.4L)＝8.6×10－3 mol/L，溶液中c（Ca2+）·c（SO42－）=5.16×10－6＜Ksp（CaSO4）=9.0×10－6，所以混合液中无沉淀析出，最终溶液中硫酸根离子浓度增大，答案选D。