Question

利用X射线对BaSO₄穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常用BaSO₄作内服造影剂，这种检查手段称为钡餐透视．
（1）医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO₃？（用离子方程式表示）

 

（2）某课外活动小组为了探究BaSO₄的溶解度，分别将足量BaSO₄放入：
①5 mL水，②40mL 0.2mol/L的Ba（OH）₂溶液，
③20mL 0.5mol/L的Na₂SO₄溶液，④40mL 0.1mol/L的H₂SO₄溶液中，溶解至饱和．
以上各溶液中，Ba²⁺的浓度由大到小的顺序为

 

A．②＞①＞③＞④B．②＞①＞④＞③C．①＞④＞③＞②D．①＞②＞④＞③
（3）已知常温时，Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10，此时，溶液②中的SO₄^2-浓度为

 

mol/L，溶液③中Ba²⁺的浓度为

 

mol/L．
（4）某同学取同体积的溶液②和溶液④直接混合，则混合液的pH为

 

 （设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和）．
（5）已知硫酸铅难溶于水，也难溶于硝酸，却可溶于醋酸铵溶液形成无色溶液，其化学方程式是PbSO₄+2CH₃COONH₄═Pb（CH₃COO）₂+（NH₄）₂SO₄．当在醋酸铅溶液中通入H₂S时，有黑色沉淀PbS生成，表示这个反应的有关离子方程式正确的是

 

A．Pb（CH₃COO）₂+H₂S═PbS↓+2CH₃COOH
B．Pb²⁺+H₂S═PbS↓+2H⁺
C．Pb²⁺+2CH₃COO^-+H₂S═PbS↓+2CH₃COOH          
D．Pb²⁺+2CH₃COO^-+2H⁺+S^2-═PbS↓+2CH₃COOH．

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）根据BaCO₃的溶解平衡：BaCO₃?Ba²⁺+CO₃^2-，H⁺能与CO₃^2-反应生成水和二氧化碳，促进溶解平衡正向移动；
（2）含有相同的离子能抑制硫酸钡的溶解，难溶物质向更难溶物质进行转化；  
（3）根据硫酸钡的溶度积常数计算硫酸根离子和钡离子浓度；
（4）先计算混合溶液中氢氧根离子浓度，再根据离子积公式计算氢离子浓度，从而确定溶液的pH值；
（5）PbSO₄+2CH₃COONH₄═Pb（CH₃COO）₂+（NH₄）₂SO₄这个反应能发生说明Pb（CH₃COO）₂是极弱的电解质，所以当Pb（CH₃COO）₂（醋酸铅）溶液中通入H₂S时，有黑色沉淀PbS和弱电解质CH₃COOH生成，醋酸铅和醋酸都是弱电解质不拆，H₂S是气体、PbS难溶都写成化学式．

解答： 解：（1）硫酸钡不溶于水和酸，但胃酸可与CO₃^2-反应生成水和二氧化碳，使CO₃^2-浓度降低，从而使平衡BaCO₃（s）?Ba²⁺（aq）+CO₃^2-（aq） 向溶解方向移动，使Ba²⁺浓度增大，且Ba²⁺有毒，所以不能用碳酸钡代替硫酸钡，反应离子方程式为：
BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案为：BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
（2）根据难溶电解质的溶度积常数知，溶液中硫酸根离子浓度越大，硫酸钡的溶解度越小，钡离子浓度越低，氢氧化钡能抑制硫酸钡的电离，但氢氧化钡溶液中含有钡离子，所以钡离子浓度最大；水中的钡离子浓度次之；硫酸钠溶液和硫酸溶液中都含有硫酸根离子，抑制硫酸钡的电离，硫酸钠中的硫酸根浓度大于硫酸中的浓度，所以硫酸钠溶液中钡离子的浓度小于硫酸溶液中钡离子浓度，所以钡离子浓度大小顺序是：②＞①＞④＞③，故选B；
（3）②中C（SO₄ ^2-）=

1.1×10 -10

0.2

=5.5×10^-10mol/L，③中C（Ba²⁺）=

1.1×10 -10

0.5

mol/L=2.2×10^-10mol/L，
故答案为：5.5×10^-10mol/L，2.2×10^-10mol/L；
（4）40ml 0.2mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液和40ml 0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液中混合后溶液中C（OH^-）=

(0.2-0.1)mol/L×2×0.04L

0.04L×2

=0.1mol/L，则C（H⁺）=10^-13 mol/L，所以pH=13，故答案为：13；
（5）醋酸铅和醋酸都是弱电解质不拆，H₂S是气体、PbS难溶都写成化学式，所以离子方程式为：Pb（CH₃COO）₂+H₂S═PbS↓+2CH₃COOH，故选A．

点评：本题考查了溶液中各种离子浓度大小的比较、混合溶液pH值的计算、平衡常数的计算等知识点，难度较大，注意酸碱混合溶液中pH值的计算时溶液的体积为混合体积，否则会导致错误．