Question

【題目】鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在，BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時首先將和轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。

已知：

(1)將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為:_______________________________________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_____________________________________；該反應(yīng)能發(fā)生的原因是:________________________________。(用沉淀溶解平衡的有關(guān)理論解釋)

(2)對于上述反應(yīng)，實(shí)驗證明增大CO32-的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率。判斷在下列兩種情況下，平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”“減小”或“不變”)：

①升高溫度，平衡常數(shù)K將__________________________________；

②增大CO32-的濃度，平衡常數(shù)K將________。

(3)已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似，設(shè)計實(shí)驗證明上述過程中SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrSO4。實(shí)驗所用的試劑為________；實(shí)驗現(xiàn)象及其相應(yīng)結(jié)論為______________________。

Answer 1

【答案】 ，加后，平衡正向移動，生成SrCO3 減小 不變 鹽酸 若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3，否則，未完全轉(zhuǎn)化

【解析】

(1)SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的原因是依據(jù)物質(zhì)溶解度的不同實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行；依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式結(jié)合平衡常數(shù)概念寫出表達(dá)式即可，依據(jù)溶解平衡的有關(guān)理論解釋即可；

(2)①、平衡常數(shù)隨溫度變化，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向進(jìn)行；

②、平衡常數(shù)不隨濃度變化；

(3)、依據(jù)SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似，說明SrCO3溶于酸，SrSO4不溶于酸，據(jù)此設(shè)計實(shí)驗驗證物質(zhì)成分。

(1)、依據(jù)物質(zhì)Ksp大小可知，SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的溶解性不同，反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行，依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化寫出離子方程式為：；該反應(yīng)為的溶解平衡常數(shù)為：；該反應(yīng)能發(fā)生的原因是Ksp(SrCO3)< Ksp(SrSO4)，加入CO32-后，平衡正向移動，生成SrCO3，故答案為：；；，加后，平衡正向移動，生成SrCO3；

(2)①、實(shí)驗證明降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率，說明平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)K減小，故答案為：減��；

②、增大CO32-的濃度平衡正向進(jìn)行，平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度改變，所以平衡常數(shù)不變，故答案為：不變；

(3)、SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似，說明SrCO3溶于酸，SrSO4不溶于酸，證明上述過程中SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrCO3，實(shí)驗所用試劑為鹽酸；若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3，否則為不完全轉(zhuǎn)化，故答案為：鹽酸；若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3，否則為不完全轉(zhuǎn)化。