Question

【题目】钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用，它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在，BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将和转化成难溶弱酸盐。

已知：

(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为:_______________________________________，该反应的平衡常数表达式为_____________________________________；该反应能发生的原因是:________________________________。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)

(2)对于上述反应，实验证明增大CO32-的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下，平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”)：

①升高温度，平衡常数K将__________________________________；

②增大CO32-的浓度，平衡常数K将________。

(3)已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrSO4。实验所用的试剂为________；实验现象及其相应结论为______________________。

Answer 1

【答案】 ，加后，平衡正向移动，生成SrCO3 减小 不变 盐酸 若沉淀完全溶解，则证明SrSO4完全转化成SrCO3，否则，未完全转化

【解析】

(1)SrSO4转化成SrCO3的原因是依据物质溶解度的不同实现，反应向更难溶的方向进行；依据沉淀转化的反应方程式结合平衡常数概念写出表达式即可，依据溶解平衡的有关理论解释即可；

(2)①、平衡常数随温度变化，反应是放热反应，升温平衡逆向进行；

②、平衡常数不随浓度变化；

(3)、依据SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，说明SrCO3溶于酸，SrSO4不溶于酸，据此设计实验验证物质成分。

(1)、依据物质Ksp大小可知，SrSO4转化成SrCO3的溶解性不同，反应向更难溶的方向进行，依据沉淀转化写出离子方程式为：；该反应为的溶解平衡常数为：；该反应能发生的原因是Ksp(SrCO3)< Ksp(SrSO4)，加入CO32-后，平衡正向移动，生成SrCO3，故答案为：；；，加后，平衡正向移动，生成SrCO3；

(2)①、实验证明降低温度都有利于提高SrSO4的转化率，说明平衡正向进行，正反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向进行，平衡常数K减小，故答案为：减小；

②、增大CO32-的浓度平衡正向进行，平衡常数随温度变化，不随浓度改变，所以平衡常数不变，故答案为：不变；

(3)、SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似，说明SrCO3溶于酸，SrSO4不溶于酸，证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3，实验所用试剂为盐酸；若沉淀完全溶解，则证明SrSO4完全转化成SrCO3，否则为不完全转化，故答案为：盐酸；若沉淀完全溶解，则证明SrSO4完全转化成SrCO3，否则为不完全转化。