Question

實驗室常以天青石（主要成分為硫酸鍶，含不溶性雜質）為原料制備碳酸鍶（SrCO₃）．試回答下列問題：
（1）將天青石礦和炭混合后，高溫焙燒過程中的產物為SrS（可溶于水）和CO，試寫出該反應過程的化學方程式：

 

．
（2）碳酸鍶的另一種制備方法是用天青石和Na₂CO₃溶液混合浸泡制得，反應的離子方程式為SrSO₄+CO₃^2-?SrCO₃+SO₄^2-．
①若將Na₂CO₃換成（NH₄）₂CO₃，則SrCO₃的產率將降低，其原因是

 

．
②25℃時，對于濃度均為0.2mol?L^-1的NaHCO₃和Na₂CO₃溶液，下列判斷中正確的是

 

．
A．均存在電離平衡和水解平衡
B．存在的粒子種類相同
C．溶液中陰離子的物質的量濃度之和：NaHCO₃溶液＞Na₂CO₃溶液
D．溶液中由水電離出的H⁺個數(shù)：Na₂CO₃溶液＞NaHCO₃溶液
（3）已知K_sp（SrSO₄）=3×10^-7，K_sp（SrCO₃）=3×10^-10，向1L SrCO₃的飽和溶液中加入Na₂SO₄固體，當開始產生沉淀時，所需Na₂SO₄的質量為

 

．（假設溶液體積保持不變）

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用

專題：元素及其化合物

分析：（1）由反應物、生成物及質量守恒定律分析；
（2）①Na₂CO₃換成（NH₄）₂CO₃，則SrCO₃的產率將降低，由SrSO₄+CO₃^2-?SrCO₃+SO₄^2-可知，與碳酸根離子濃度有關；
②A．任何溶液中均存在水的電離平衡，在水溶液中碳酸氫根存在電離平衡和水解平衡；
B．根據(jù)溶液中存在的微粒來回答；
C．碳酸根的水解程度大于碳酸氫根，水解規(guī)律：誰強顯誰性；
D．碳酸氫根水解程度��；
（3）向1L SrCO₃的飽和溶液中加入Na₂SO₄固體，發(fā)生SrCO₃+SO₄^2-?SrSO₄+CO₃^2-，Qc＞Ksp生成沉淀．

解答： 解：（1）由反應物、生成物及質量守恒定律可知反應為4C+SrSO₄

高溫  .

SrS+4CO↑，故答案為：4C+SrSO₄

高溫  .

SrS+4CO↑；
（2）①當兩者濃度相等時，Na₂CO₃溶液中c（CO₃^2-）大于（NH₄）₂CO₃溶液中c（CO₃^2-），則由SrSO₄+CO₃^2-?SrCO₃+SO₄^2-可知，SrCO₃的產率將降低，
故答案為：兩者濃度相等時，Na₂CO₃溶液中c（CO₃^2-）大于（NH₄）₂CO₃溶液中c（CO₃^2-），；
②A．Na₂CO₃溶液中存在水的電離平衡和碳酸根的水解平衡，NaHCO₃在水溶液中存在碳酸氫根的電離平衡和水解平衡以及水的電離平衡，故A正確；
B．NaHCO₃和Na₂CO₃溶液中存在的微粒均為：碳酸根、碳酸氫根、氫氧根、氫離子、碳酸分子、水分子，存在的粒子種類相同，故B正確；
C．等濃度時碳酸根離子水解程度大，則溶液中陰離子的物質的量濃度之和為NaHCO₃溶液＜Na₂CO₃溶液，故C錯誤；
D．等濃度時碳酸根離子水解程度大，堿性強，對水的促進程度大，則溶液中由水電離出的H⁺個數(shù)：Na₂CO₃溶液＞NaHCO₃溶液，故D正確；
故答案為：ABD；
（3）由K_sp（SrCO₃）=3×10^-10可知c（Sr²⁺）=

3×10-10

，當開始產生沉淀時，發(fā)生SrCO₃+SO₄^2-?SrSO₄+CO₃^2-，Qc＞Ksp生成沉淀，c（SO₄^2-）=

3×10-7

3×10-10

mol/L，則所需Na₂SO₄的質量為1L×

3×10-7

3×10-10

mol/L×142g/mol=2.46g，故答案為：2.46g．

點評：本題考查金屬及化合物的綜合應用，為高頻考點，把握氧化還原反應、鹽類水解、溶度積的計算等為解答的關鍵，側重分析與應用、計算能力的考查，題目難度不大．