Question

3．工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na₂CO₃溶液浸泡，将水垢中的CaSO₄转化为CaCO₃，再用盐酸除去[已知：K_sp（CaCO₃）=1×10¹⁰，K_sp（CaSO₄）=9×10^-6]．下列说法错误的是（　　）

• A． 温度升高，Na₂CO₃溶液的K_sp和c（OH^-）均会增大
• B． 沉淀转化的离子方程式为CO₃^2-（aq）+CaSO₄（s）?CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）
• C． 该条件下，CaCO₃的溶解度约为1×10^-3g
• D． CaCO₃和CaSO₄共存的悬浊液中，$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=9×10⁴

Answer 1

分析 A．升高温度，促进水解，碱性增强；
B．由Ksp可知，CaCO₃更难溶；
C．结合c（CO₃^2-）=c（Ca²⁺）=$\sqrt{Ksp（CaC{O}_{3}）}$计算；
D．CaCO₃和CaSO₄共存的体系中，$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{\sqrt{Ksp（CaS{O}_{4}）}}{\sqrt{Ksp（CaC{O}_{3}）}}$．

解答 解：A．升高温度，促进水解，碱性增强，Na₂CO₃溶液中钠离子浓度不变，氢离子浓度减小，其它离子浓度增大，故A错误；
B．由Ksp可知，CaCO₃更难溶，沉淀转化的离子方程式为CO₃^2-（aq）+CaSO₄（s）?CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq），故B正确；
C．由c（CO₃^2-）=c（Ca²⁺）=$\sqrt{Ksp（CaC{O}_{3}）}$=10^-5mol/L，设溶液为1L，则$\frac{S}{100}$=$\frac{1{0}^{-5}mol×100g/mol}{1000g}$，解得S=10^-4g，该条件下CaCO₃的溶解度约为1×10^-4g，故C错误；
D．CaCO₃和CaSO₄共存的体系中，$\frac{c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{\sqrt{Ksp（CaS{O}_{4}）}}{\sqrt{Ksp（CaC{O}_{3}）}}$=$\frac{9×1{0}^{-6}}{1×1{0}^{-10}}$=9×10⁴，故D正确；
故选C．

点评 本题考查难溶电解质的溶解平衡，为高频考点，把握溶解平衡移动、Ksp的计算、沉淀转化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项C中溶解度的计算为解答的难点，题目难度不大．