Question

8．某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO₄沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO₃沉淀的可能性，查得如下資料：（以下數(shù)據(jù)和實驗均指在25℃下測定）實驗步驟如下：

難溶電解質(zhì)	CaCO3	CaSO4
Ksp	2.8×10-9	9×10-6

①往100mL 0.1mol•L^-1的CaCl₂溶液中加入100mL 0.1mol•L^-1的Na₂SO₄溶液，立即有白色沉淀生成．
②向上述懸濁液中加入足量Na₂CO₃固體，攪拌，靜置，沉淀后棄去上層清液．
③再加入蒸餾水?dāng)嚢�，靜置，沉淀后再棄去上層清液．
④_______．
（1）步驟①所得懸濁液中c（Ca²⁺）=0.003 mol•L^-1
（2）寫出第②步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：CO₃^2-（aq）+CaSO₄（s）=SO₄^2-（aq）+CaCO₃（s）．
（3）請補充第④步操作及發(fā)生的現(xiàn)象加入鹽酸，沉淀完全溶解，有氣泡冒出．
（4）請寫出該原理在實際生產(chǎn)生活中的一個應(yīng)用用于除去鍋垢：

Answer 1

分析 （1）步驟①所得懸濁液為硫酸鈣飽和溶液，根據(jù)硫酸根的溶度積計算出鈣離子濃度；
（2）碳酸鈣與硫酸鈣為同種類型的難溶物，溶度積越小越難溶，碳酸鈣比硫酸鈣更難溶；
（3）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，據(jù)此進(jìn)行解答反應(yīng)現(xiàn)象；
（4）可用于除去鍋爐內(nèi)壁的硫酸鈣．

解答 解：（1）步驟①所得懸濁液為硫酸鈣飽和溶液，鈣離子與硫酸根離子濃度相等，則溶液中[Ca²⁺]=$\sqrt{Ksp（CaS{O}_{4}）}$=$\sqrt{9×1{0}^{-6}}$mol/L=0.003mol/L，
故答案為：0.003；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，碳酸鈣溶度積更小，所以碳酸鈣比硫酸鈣更難溶，第②步加入碳酸鈉固體后，發(fā)生了難溶物的轉(zhuǎn)化，
反應(yīng)的離子方程式為：CO₃^2-（aq）+CaSO₄（s）=SO₄^2-（aq）+CaCO₃（s），
故答案為：CO₃^2-（aq）+CaSO₄（s）=SO₄^2-（aq）+CaCO₃（s）；
（3）碳酸鈣能夠溶液鹽酸，向碳酸鈣沉淀中加入足量的鹽酸后，碳酸鈣沉淀完全溶解，同時生成了二氧化碳?xì)怏w，會有氣泡生成，
故答案為：加入鹽酸，沉淀完全溶解，有氣泡冒出；
（4）因硫酸鈣難以除去，可將硫酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣而除去，故答案為：用于除去鍋垢．

點評 本題考查了難溶物的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化，為高頻考點，側(cè)重于化學(xué)與生后、生產(chǎn)的考查，題目難度中等，注意掌握難溶物的沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)，明確溶度積常數(shù)的概念及利用難溶物溶度積計算溶液中離子濃度的方法．