Question

1．工業(yè)上用電解飽和食鹽水制取燒堿和氯氣．用于電解的食鹽水需要先除去其中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等離子．其除雜操作時，往粗鹽水中先加入過量的BaCl₂（填化學式），至沉淀不再產(chǎn)生后，再加過量的Na₂CO₃和NaOH，充分反應后沉淀后將沉淀一并濾去．經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)濾液中仍然含有一定量的SO₄^2-，其原因是BaSO₄和BaCO₃的K_sp相差不大，當向溶液中加入大量CO₃^2-時，一部分BaSO₄（s）轉化為BaCO₃（s）：BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq），導致溶液含有一定量SO₄^2-．[已知：K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10、K_sp（BaCO₃）=5.1×10^-9]．

Answer 1

分析 在除雜的過程中每步加入的試劑必須是過量的，使離子除盡；過量的離子在下一步中必須出去，故先加入BaCl₂，除去硫酸根，過量的鋇離子，加入Na₂CO₃除去．根據(jù)提供的Ksp數(shù)據(jù)，在后面加入碳酸鈉時，發(fā)生BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）=BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq）．

解答 解：加入過量的Na₂CO₃和NaOH，可分別除去Ca²⁺、Mg²⁺，在除雜的過程中每步加入的試劑必須是過量的，使離子除盡；過量的離子在下一步中必須出去，故先加入BaCl₂，除去硫酸根，過量的鋇離子，加入Na₂CO₃除去．BaSO₄和BaCO₃的K_sp相差不大，當溶液中存在大量CO₃^2-時，發(fā)生BaSO₄（s）+CO₃^2- （aq）=BaCO₃（s）+SO₄^2- （aq），BaSO₄（s）會部分轉化為BaCO₃（s），
故答案為：BaCl₂；BaSO₄和BaCO₃的K_sp相差不大，當向溶液中加入大量CO₃^2-時，一部分BaSO₄（s）轉化為BaCO₃（s）：BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?BaCO₃（s）+SO₄^2-（aq），導致溶液含有一定量SO₄^2-．

點評 本題考查了難溶物溶解平衡及其應用，題目難度中等，明確難溶物溶解平衡的影響因素為解答關鍵，試題側重考查學生的分析能力及靈活應用能力．