Question

【題目】（實驗班）鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業上有著廣泛的應用，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。工業上提取鋇和鍶時首先將BaSO4和SrSO4轉化成難溶弱酸鹽。

已知：SrSO4(s)Sr2＋(aq)＋SO(aq)　 Ksp＝2.5×10－7

SrCO3(s)Sr2＋(aq)＋CO(aq) 　Ksp＝2.5×10－9

（1）將SrSO4轉化成SrCO3的離子方程式為________________________________，該反應的平衡常數為__________________（填具體數字）；該反應能發生的原因是

_________________________________________(用沉淀溶解平衡的有關理論解釋)。

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

①升高溫度，平衡常數K將________；②增大CO的濃度，平衡常數K將________。

（3）已知，SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似，設計實驗證明上述過程中SrSO4是否完全轉化成SrCO3。實驗所用的試劑為________；實驗現象及其相應結論為_________________________________________________________。

Answer 1

【答案】SrSO4(s)＋CO32-(aq)SrCO3(s)＋SO42- (aq) 1×10-2 Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)，加入CO32-后，平衡SrSO4(s)Sr2＋(aq)＋SO42- (aq)正向移動，生成SrCO3 減小 不變 鹽酸 若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉化成SrCO3，否則，未完全轉化

（1）K＝=, 2）

【解析】

（1）依據物質Ksp大小可知，SrSO4轉化成SrCO3的溶解性不同，反應向更難溶的方向進行，依據沉淀轉化可寫出離子方程式為：SrSO4（s）+CO32-（aq）SrCO3（s）+SO42-（aq），該反應的平衡常數為K＝===1×10-2。該反應能發生的原因是Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)，加入CO32-后，平衡SrSO4(s)Sr2＋(aq)＋SO(aq)正向移動，生成SrCO3。故答案為：SrSO4(s)＋CO32-(aq)SrCO3(s)＋SO(aq)，1×10-2，Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)，加入CO32-后，平衡SrSO4(s)Sr2＋(aq)＋SO(aq)正向移動，生成SrCO3；

（2）①實驗證明降低溫度有利于提高SrSO4的轉化率，說明降溫平衡正向進行，正反應為放熱反應，所以升高溫度平衡逆向進行，平衡常數K減小；故答案為：減小；

增大CO32-的濃度平衡正向進行，平衡常數隨溫度變化，不隨濃度改變，所以平衡常數不變；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是否完全轉化成SrCO3，可以選用鹽酸，若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉化成SrCO3，否則為未完全轉化。

（1）（2）①減小　②不變

（3）鹽酸 若沉淀完全溶解，則證明SrSO4完全轉化成SrCO3，否則，未完全轉化。