Question

【题目】已知Ca(OH)2和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。在钨冶炼工艺中，将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中得到钨酸钙，发生反应Ⅰ：WO42—(aq)＋ Ca(OH)2(s) CaWO4(s)＋2OH－(aq)。

(1)如图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。

①计算T1时Ksp(CaWO4)＝________。

②T1________T2(填“>”、“＝”或“<”)。

(2)反应Ⅰ的平衡常数K理论值如表所示：

温度/℃	25	50	90	100
K	79.96	208.06	222.88	258.05

①该反应平衡常数K的表达式为________________。

②该反应的ΔH________0(填“>”、“＝”或“<”)。

③由于溶液中离子间的相互作用，实验测得的平衡常数与理论值相距甚远。50℃时，向一定体积的钨酸钠碱性溶液[c(Na2WO4)＝c(NaOH)＝0.5mol·L－1]中，加入过量Ca(OH)2，反应达到平衡后WO42—的沉淀率为60%，计算实验测得的平衡常数________________。

(3)制取钨酸钙时，适时向反应混合液中添加适量盐酸，分析作用： __________________。

Answer 1

【答案】1×10－10 < c2(OH—)/c(WO42—) > 6.05 加入盐酸，消耗反应生成的OH－，使溶液中OH－浓度减小，平衡向正反应方向移动，提高WO42—的沉淀率

【解析】

(1)①根据图像，T1时KSP(CaWO4)=c(Ca2+)c(WO42-)=1×10-5×1×10-5=1×10-10，故答案为：1×10-10；

②根据题意，Ca(OH)2和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小，即温度越高，Ksp越小，根据图像可以看出T1的Ksp较大，所以T1＜T2，故答案为：＜；

(2)①反应平衡常数K等于生成物平衡浓度系数次方之积和反应物平衡浓度系数次方之积，即K=，故答案为：；

②根据表中温度和K之间的关系，可以看出温度越高，K越大，说明升高温度，平衡正向移动，所以正反应是吸热反应，ΔH＞0，故答案为：＞；

③ WO42-(aq)+Ca(OH)2(s)═CaWO4(s)+2OH-(aq)

起始/molL-1 0.5 0.5

变化/molL-10.5×60%=0.3 0.6

平衡/molL-1 0.2 1.1

K===6.05(molL-1)，故答案为：6.05；

(3)向反应混合液中添加适量盐酸，消耗反应生成的OH-，使溶液中OH-浓度减小，平衡向正反应方向移动，这样可以提高WO42-的沉淀率，故答案为：加入盐酸，消耗反应生成的OH-，使溶液中OH-浓度减小，平衡向正反应方向移动，提高WO42-的沉淀率。