Question

①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．CaSO₄悬浊液转化为CaCO₃沉淀的离子方程式为：

 

，请分析该反应能够发生的原因

 

．
②等物质的量浓度的Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液pH的大小关系为：前者

 

后者（填“＞”、“＜”或“=”），请解释原因

 

．

Answer 1

考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,盐类水解的应用,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：①CaSO₄与CO₃^2-反应生成CaCO₃；从沉淀的转化角度分析；
②Na₂CO₃存在两步水解，NaHCO₃只有一步水解；

解答： 解：①CaSO₄ 转化为CaCO₃的离子方程式为CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）=CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq），
由平衡CaSO₄（s）?Ca²⁺（aq）+SO₄^2-（aq）可知，加入Na₂CO₃溶液后，CO₃^2-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，发生：CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）=CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）；
故答案为：CaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）=CaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）；CO₃^2-与Ca²⁺生产更难溶的CaCO₃沉淀，使CaSO₄的沉淀溶解平衡向右移；
②Na₂CO₃存在两步水解，NaHCO₃只有一步水解，Na₂CO₃的水解程度大于NaHCO₃，所以等物质的量浓度的Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液，Na₂CO₃的PH大于NaHCO₃；
故答案为：＞；相同浓度的CO₃^2-水解程度大于HCO₃^-的水解程度．

点评：本题考查了难溶电解质的溶解平衡，盐类水解的原理和应用，题目难度中等，注意从反应原理的角度分析．