题目内容

已知在BaCO3饱和溶液中［Ba2+］·［］=8.1×10-9 mol2·L-2，H++的电离平衡常数K=5.61×10-11。?

在0.2 mol·L-1的BaCl2溶液中加入等体积的0.2 mol·L-1的NaHCO3溶液。通过计算说明混合后的溶液中有无沉淀。??

解析：混合后尚未发生反应时，［Ba2+］=［］=0.1 mol·L-1。

设电离出的CO浓度为x。?

由于x值极小，所以0.1-x≈0.1?

x==2.37×10-6

混合溶液中［Ba2+］·［］=2.37×10-7 mol2·L-2＞8.1×10-9 mol2·L-2，所以有沉淀析出。?

答案：有沉淀析出。

练习册系列答案
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（2009?广州二模）沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用．难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积（Ksp）．已知25℃时，Ksp（BaSO4）=1×10-10，Ksp（BaCO3）=1×10-9．
（1）将浓度均为0.1mol/L的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c（Ba2+）=
1×10-5
1×10-5
mol/L．取100mL滤液与100mL2mol/LNa2SO4的溶液混合，混合液中c（Ba2+）=
1×10-10
1×10-10
mol/L．
（2）医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂．胃酸很强（pH约为1），但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是（用溶解平衡原理解）
对于平衡BaSO4（s）?Ba2+（aq）+SO42-（aq），H+不能减少Ba2+或SO42-的浓度，平衡不能向溶解方向移动
对于平衡BaSO4（s）?Ba2+（aq）+SO42-（aq），H+不能减少Ba2+或SO42-的浓度，平衡不能向溶解方向移动
．
万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5mol/LNa2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2+浓度仅为
2×10-10
2×10-10
mol/L．
（3）长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率．水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去．
①CaSO4 转化为CaCO3的离子方程式为
CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）
CaSO4（s）+CO32-（aq）=CaCO3（s）+SO42-（aq）

②请分析CaSO4 转化为CaCO3的原理
CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀Ca2+浓度减少，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动
．
（2011?广东模拟）为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇．“绿色自由”构想技术流程如下：

（1）在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.47kJ/mol
．
（2）以甲醇为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2，负极通入甲醇，在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳．该电池负极发生的反应是：
CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+
则正极发生的反应是
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
；放电时，H+移向电池的
正
正
（填“正”或“负”）极．
（3）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×10-5 mol?L-1．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K=
4.2×10-7mol?L-1
4.2×10-7mol?L-1
．（已知：10-5.6=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3）
＞
＞
c（CO32-） （填“＞”、“=”或“＜”），原因是
溶液存在平衡HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，而HCO3-的水解程度大于电离程度
溶液存在平衡HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，而HCO3-的水解程度大于电离程度
（用离子方程式和必要的文字说明）．
（5）小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp）分别为4.96×10-9、2.58×10-9．小李应该选用的试剂是
Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
．
（2010?广东模拟）难溶物在水中溶解达到饱和时，即建立沉淀溶解平衡，平衡常数称为溶度积（Ksp）．已知25℃时，Ksp（BaSO4）=1×10-10，Ksp（BaCO3）=2.5×10-9．
（1）将浓度均为0.1mol?L-1的BaCl2溶液与Na2SO4溶液等体积混合，充分搅拌后过滤，滤液中c （Ba2+）=
1×10-5
1×10-5
 mol?L-1．
（2）医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂，这种透视俗称钡餐透视．请用沉淀溶解平衡原理解释以下问题：
①胃酸很强（pH约为1），但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是
对于平衡BaSO4（s）?Ba2+（aq）+SO42-（aq），H+不能减小Ba2+或SO42-的浓度，平衡不移动
对于平衡BaSO4（s）?Ba2+（aq）+SO42-（aq），H+不能减小Ba2+或SO42-的浓度，平衡不移动
．
②BaCO3不能代替BaSO4作为“钡餐”的原因
胃酸可与CO32-反应生成水和二氧化碳，使CO32-浓度降低，从而使平衡BaCO3（s）?Ba2+（aq）+CO32-（aq）向溶解方向移动，使Ba2+浓度增大，Ba2+有毒．
胃酸可与CO32-反应生成水和二氧化碳，使CO32-浓度降低，从而使平衡BaCO3（s）?Ba2+（aq）+CO32-（aq）向溶解方向移动，使Ba2+浓度增大，Ba2+有毒．
．
（3）万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5mol?L-1Na2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2+浓度仅为
2×10-10
2×10-10
mol?L-1．
工业上用重晶石（BaSO4）制备BaCO3的常用方法主要有高温锻烧还原法、沉淀转化 法等．高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下：
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（1）若“煅烧”时产生一种有毒的还原性气体，则反应的化学方程式为
 
．
（2）工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO4得到充分的还原和维持及应所需的高温，应采取的措施是
 
．
a．加入过量的炭，同时通入空气    b．设法将生成的BaS及时移出
（3 ）在第一次过滤后洗涤，检验是否洗涤干净的试剂最好是
 

（4）沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3：
BaSO4(s)
+CO
2
3
-（aq）?BaCO3(s)
+SO
2-
4
(aq)
则：①在实验室将少量BaSO4固体全部转化为BaCO3的实验操作方法与步骤为
 

②与高温煅烧还原法相比，沉淀转化法的优点主要有
 
．
③已知：Kw(BaCO3)=2.40×10-9，Kw（BaSO4）=1.20×10-10 Kw(BaSO4)=1.20×10-10．现欲用沉淀转化法将BaSO4转化为BaCO3，该反应的平衡常数为
 
．如用1.00L 0.210mol?L-1Na2CO3溶液处理，试计算BaSO4被转化的质量
 
（要有计算过程，结果保留3位有效数字）．
氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
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依据上图完成下列问题：
（1）在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为
 
．
（2）精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质，除去Mg2+的离子方程式为
 
．
（3）精制过程要除去SO42-，可选择下列溶液中的
 
（填字母序号），并将加入的顺序以箭头符号（↓）的形式画在图上（精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序）．
a．Ba（OH）2           b．Ba（NO3）2          c．BaCl2
（4）在实际生产中也可以用BaCO3除去SO42-（已知溶解度BaSO4＜BaCO3），试用平衡移动原理加以解释：
 
．
（5）脱盐工作中，利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、
 
（填操作名称）而制得50%的NaOH溶液．

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