Question

鍶（Sr）位于元素周期表的第5周期ⅡA族，碳酸鍶（SrC0₃）是一種重要的無機產(chǎn)品，被廣泛用于彩色電視機的陰極射線管．以天青石固體和碳酸鈉溶液混合浸泡制取碳酸鍶的離子方程式是：
SrSO₄+CO

2- 3

?SrCO₃+SO

2- 4

△H₀
請回答下列問題：
（1）下列關于鍶及其化合物的敘述中，錯誤的是

 

．
A．鍶比鈣的金屬性強，單質能和水反應放出氫氣
B．氫氫化鍶呈兩性
C．鍶在化合物中呈+2價
D．離子半徑：Ba²⁺＞Sr²⁺＞Ca²⁺＞Be²⁺
E．堿性：Ba（OH）₂＞Sr（OH）₂＞Ca（OH）₂
（2）當溫度升高，上述反應速率增大，但硫酸鍶的轉化率降低，則說明上述反應的△H

 

 O（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）寫出上述反應平衡常數(shù)的表達式：K=

 

；若已知K_sp（SrS0₄）=3x10^-7，K_sp=（SrC0₃）=lxl0^-10，則該反應的平衡常數(shù)的數(shù)值是

 

．
（4）如果將Na₂C0₃換成（NH₄）₂C0₃，SrC0₃的產(chǎn)率將降低，這與Na₂C0₃和（NH₄）₂C0₃溶液的pH有關，當兩者濃度相同時，Na₂C0₃溶液的pH

 

 （填“＞”、“＜”或“=”）（NH₄）₂C0₃溶液的pH．

Answer 1

分析：（1）A_? 根據(jù)同族元素性質的相似性和遞變性判斷；
B_? 根據(jù)兩性氫氧化物的概念判斷；
 C_? 根據(jù)主族元素的最外層電子數(shù)與化合價數(shù)的關系判斷；
 D_? 根據(jù)微粒核外電子層數(shù)與化合價數(shù)判斷；
E_? 根據(jù)金屬性強弱與其最高價氧化物水化物堿性強弱的關系判斷；
（2）本題是根據(jù)溫度的變化與轉化率結合判斷可逆反應的反應熱；
（3）第一個空根據(jù)化學平衡常數(shù)表達式的概念及可逆反應方程式書寫出來，根據(jù)溶度積常數(shù)的表達式和化學平衡常數(shù)表達式的關系解決；
（4）結合題中的信息，結合溶液的pH對沉淀轉化的影響解決，同濃度的鹽溶液pH的比較，鹽類水解程度的判斷．

解答：解：（1）A_? 鍶和鈣都位于第ⅡA主族最外層電子數(shù)相等，具有相似的化學性質，鈣能與水反應放出氫氣，鍶也能與水反應放出氫氣，故A正確；
B_? 兩性氫氧化物是指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的，而氫氧化鍶只能與酸反應生成鹽和水，它不是呈兩性，故B錯誤；
C_? 主族元素最外層電子數(shù)即為該元素的化合價數(shù)，因此鍶在化合物中化合價為+2價，故C正確；
D_? 根據(jù)微粒的核外電子層數(shù)越多，微粒的半徑越大，Ba²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺、Be²⁺四中離子的電子層數(shù)逐漸減少，因此其半徑依次減小，故D正確；
E_? 金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，故E正確．
故答案為：B；
（2）溫度升高，可逆反應中硫酸鍶的轉化率降低，根據(jù)化學平衡移動原理，可逆反應向逆向移動，該反應的正反應為放熱反應，故答案為：△H＜0；
（3）根據(jù)可逆反應化學平衡常數(shù)表達式的概念，平衡常數(shù)表達式等于可逆反應中生成物微粒的濃度計量系數(shù)次方的乘積與反應物微粒濃度計量系數(shù)次方的乘積的比值，K=

c(SO43-)

c(CO32-)

，
SrS0₄?Sr²⁺+

SO

2- 4

  K_sp（SrS0₄）=c（

SO

2- 4

）?c（Sr²⁺），SrC0₃ ?

CO

2- 3

+Sr²⁺K_sp（SrC0₄）=c（

CO

2- 3

）?c（Sr²⁺）；

SrSO₄+CO

2- 3

?SrCO₃+SO

2- 4

，K=

Ksp(SrSO4)

Ksp(SrCO3)

=

c(SO 2- 4 )

c(CO 2- 3 )

=

3×10-7

1×10-10

=3×10³，
故答案為：

c(SO43-)

c(CO32-)

；3×10³ ．
（4）根據(jù)題中給出的條件：將Na₂C0₃換成（NH₄）₂C0₃，SrC0₃的產(chǎn)率將降低，知道換試劑后溶液中

CO

2- 3

的濃度降低，說明（NH₄）₂C0₃溶液中

CO

2- 3

D的水解程度增大，Na₂C0₃是強堿弱酸鹽，只有

CO

2- 3

水解，（NH₄）₂C0₃是弱酸弱堿鹽，陰、陽離子都水解，相互促進，使

CO

2- 3

濃度降低的更大，且

NH

+ 4

產(chǎn)生的H⁺使溶液的OH^-消耗，而使溶液的堿性減弱．故答案為：＞．

點評：本題是一道綜合題，既考查元素周期表、元素周期律知識，又考查沉淀轉化，結合平衡移動原理分析沉淀轉化的程度，本題易出錯點、難點在于（4）題，做此題需要將知識與題解很好的結合起來．