Question

硫酸锶（SrSO₄）在水中的沉淀溶解平衡曲线如下．
（1）请根据图形判断下列说法正确的是

 

A．温度一定时，Ksp（SrSO₄）随c（SO₄^2-）的增大而减小
B．三个不同温度中，313K时Ksp（SrSO₄）最大
C.283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D.283K下的SrSO₄饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
（2）请根据图中b点的数据计算283K时SrSO₄的溶度积常数（计算结果用负指数表示）．
（3）又知283K时硫酸钡（BaSO₄）的溶度积常数Ksp═1.00×10^-10mol²?L^-2，试判断在该温度下，在SrSO₄的饱和溶液中加入BaCl₂溶液

 

（填“有”或“没有”）BaSO₄产生，理由是：

 

．
（4）假定在283K时该反应（SrSO₄（s）+Ba²⁺?BaSO₄（s）+Sr²⁺）是一个可逆反应，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果用指数表示）．

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）沉淀溶解平衡中的溶度积常数只与温度有关，与浓度改变无关；溶解度随温度变化而变化，也随离子浓度改变；硫酸锶（SrSO₄）在水中的沉淀溶解平衡曲线，纵轴是锶离子浓度的对数，横轴是硫酸根离子浓度的对数．图象分析采取定一议二的方法进行分析；
（2）根据Ksp（SrSO₄）=c（Sr²⁺）×c（SO₄^2-）计算；
（3）根据Ksp（SrSO₄）与Ksp（BaSO₄）的相对大小分析，溶度积大的能转化为溶度积小的；
（4）平衡常数K=

c(Sr2+)

c(Ba2+)

，根据Ksp（SrSO₄）与Ksp（BaSO₄）计算．

解答： 解：（1）A、Ksp只与温度有关与浓度无关，故A错误；
B、由图象可知：在相同条件下，温度越低，c（Sr²⁺）×c（SO₄^2-）越大，Ksp（SrSO₄）越大，故B正确；
C、a点在283K的下方，属于不饱和溶液，故C正确；
D、283K下的SrSO₄饱和溶液升温到363K后会有晶体析出，还是属于饱和溶液，故D错误．
故答案为：BC；
（2）由图可知b点时lgc（Sr²⁺）=-1.65，lgc（SO₄^2-）=-1.50，则c（Sr²⁺）=10^-1.65mol?L^-1，c（SO₄^2-）=10^-1.5mol?L^-1，
则Ksp（SrSO₄）=c（Sr²⁺）×c（SO₄^2-）=10^-1.65mol?L^-1×mol?L^-1=1.00×10^-3.15 mol²?L^-2；
答：283K时SrSO₄的溶度积常数为：1.00×10^-3.15 mol²?L^-2；
（3）已知283K时硫酸钡（BaSO₄）的溶度积常数Ksp=1.00×10^-10mol²?L^-2，Ksp（SrSO₄）=1.00×10^-3.15 mol²?L^-2，溶度积大的沉淀转化为溶度积小的沉淀容易实现，Ksp（SrSO₄）＞sp（BaSO₄），所以在SrSO₄的饱和溶液中加入BaCl₂溶液会有硫酸钡沉淀生成；
故答案为：有；Ksp（SrSO₄）=1.00×10^-3.15 mol²?L^-2＞Ksp（BaSO₄）=1.00×10^-10mol²?L^-2，反应向离子浓度减小的方向进行；
（4）已知反应SrSO₄（s）+Ba²⁺?BaSO₄（s）+Sr²⁺，则平衡常数K=

c(Sr2+)

c(Ba2+)

=

Ksp(SrSO4)

Ksp(BaSO4)

=1.00×10^6.85，
答：此温度下该反应的平衡常数K=1.00×10^6.85．

点评：本题考查了沉淀转化的分析判断，平衡移动原理的应用和方向判断，解答本题的关键是正确分析图象中纵坐标和横坐标的意义，理解曲线的变化趋势，题目难度中等．