Question

【題目】某興趣小組探究以芒硝Na2SO4·10H2O和CaO為原料制備Na2CO3。

（1）將CaO水化后，與芒硝形成Na2SO4－Ca(OH)2－H2O三元體系，反應(yīng)后過濾，向?yàn)V液中通入CO2，期望得到Na2CO3。三元體系中反應(yīng)的離子方程式為： SO42－+ Ca(OH)2(s)+2H2OCaSO4·2H2O(s)+2 OH－

該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________________________。

往Na2SO4－Ca(OH)2－H2O三元體系中添加適量的某種酸性物質(zhì)，控制pH=12.3 [即c(OH－)=0.02mol/L]，可使反應(yīng)在常溫下容易進(jìn)行。反應(yīng)后過濾，再向?yàn)V液中通入CO2，進(jìn)一步處理得到Na2CO3。

（2）在Na2SO4－Ca(OH)2－H2O三元體系中不直接通入CO2，其理由是_______________________________________________________________。

（3）添加的酸性物質(zhì)須滿足的條件（寫出兩點(diǎn)）是_____________、______________。

（4）用平衡移動(dòng)原理解釋添加酸性物質(zhì)的理由：____________________________________；以HA表示所添加的物質(zhì)，則總反應(yīng)的離子方程式可寫為_______________________。

（5）Na2CO3溶液中存在水解平衡：CO32－＋H2OHCO3－＋OH－。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_________。

a．加水稀釋，溶液中所有離子的濃度都減小

b．通入CO2，溶液pH減小

c．加入NaOH固體，減小

d．稀釋溶液，平衡常數(shù)增大

Answer 1

【答案】 堿性條件下CO2與Ca2+生成難溶物CaCO3 不與Ca2+生成難溶物 酸性比碳酸弱 酸性物質(zhì)與OH－反應(yīng)，使平衡向生成CaSO4·2H2O的方向進(jìn)行 SO42－+ Ca(OH)2+2HACaSO4·2H2O↓+2A－ a d

【解析】

（1）根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=；

（2）①在堿性條件下CO2與Ca2+生成難溶物CaCO3，所以不直接通入CO2；

（3）加入酸性物質(zhì)，氫離子可以中和氫氧根離子，使平衡向著生成CaSO42H2O的方向進(jìn)行；以HA表示所添加的酸性物質(zhì)，由于HA酸性要小于碳酸酸性，反正方程式中應(yīng)該寫成分子式，所以總反應(yīng)的離子方程式為SO42﹣+Ca（OH）2+2HACaSO42H2O↓+2A﹣；

（5）a．加水稀釋，平衡右移溶液中CO32－，HCO3－，OH－離子的濃度都減小，但氫離子濃度增大，錯(cuò)誤；b．通入CO2，溶液酸性增加，pH減小，正確；c．加入NaOH固體，平衡左移，減小，正確；d．稀釋溶液，平衡常數(shù)不變，錯(cuò)誤；