Question

已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡：

M_mA_n(s)mM^n＋(aq)＋nA^m－(aq)

K_sp＝c(M^n＋)^m·c(A^m－)ⁿ，称为溶度积。

某学习小组欲探究CaSO₄沉淀转化为CaCO₃沉淀的可能性，查得如下资料：(25℃)

难溶电解质	CaCO3	CaSO4	MgCO3	Mg(OH)2
Ksp	2.8×10－9	9.1×10－6	6.8×10－6	1.8×10－11

实验步骤如下：

①往100 mL 0.1 mol·L^－1的CaCl₂溶液中加入100 mL 0.1 mol ·L^－1的Na₂SO₄溶液，立即有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na₂CO₃ 3 g，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液。

③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液。

④______________________________________________________________________。

(1)由题中信息K_sp越大，表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。

(2)写出第②步发生反应的化学方程式：_____________________________。

(3)设计第③步的目的是________________________________________。

(4)请补充第④步操作及发生的现象：_________________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)大

(2)Na₂CO₃＋CaSO₄===Na₂SO₄＋CaCO₃

(3)洗去沉淀中附着的SO

(4)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解

【解析】由K_sp表达式不难看出其与溶解度的关系，在硫酸钙的悬浊液中存在着：CaSO₄(s) SO (aq)＋Ca^2＋(aq)，而加入Na₂CO₃后，溶液中CO浓度较大，而CaCO₃的K_sp较小，故CO与Ca^2＋结合生成沉淀，即CO＋Ca^2＋===CaCO₃。既然是探究性实验，必须验证所推测结果的正确性，故设计了③④步操作，即验证所得固体是否为碳酸钙。

考点：难溶电解质溶解平衡的应用及实验探究提高

点评：本题为一道融难溶电解质的溶解平衡原理的实验题，综合能力比较强。要注意实验步骤和实验现象的书写和描述。