Question

医学上在进行胃肠疾病的检查时，利用X射线对BaSO₄穿透能力较差的特性，常用BaSO₄做内服造影剂，这种检查手段称为钡餐透视。

Ⅰ.请写出BaSO₄能作为钡餐透视的另外一个理由：__。

Ⅱ.请用文字叙述和离子方程式说明钡餐透视时为什么不用BaCO₃？__。

Ⅲ.某课外活动小组为探究BaSO₄的溶解度，分别将足量BaSO₄放入：①5mL水   ②20mL0.5mol·L^-1的Na₂SO₄溶液    ③40mL0.2mol·L^-1的Ba(OH)₂溶液    ④40mL0.1mol·L^-1的H₂SO₄溶液中，溶解至饱和。

（1）以上各溶液中，c(Ba^2＋)的大小顺序正确的是__，BaSO₄的溶解度的大小顺序为__(填序号)。

A．③＞①＞④＞②        B．③＞①＞②＞④

C．①＞④＞③＞②        D．①＞③＞④＞②

（2）已知25℃时，K_sp(BaSO₄)＝1.1×10^-10，上述条件下，溶液③中的c(SO₄^2-)为__，溶液②中c(Ba^2＋)为__。

（3）某同学取同样的溶液③和溶液④直接混合，则混合溶液的pH为__(假设混合后溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。

Answer

BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，可经人体排出体外，不会引起Ba2＋中毒 BaCO3遇到胃酸生成Ba2＋，会使人体中毒，BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋H2O＋CO2↑ A C 5.5×10-10mol·L-1 2.2×10-10mol·L-1 13

【解析】

Ⅰ.BaSO4既不溶于水，也不溶于酸，也不易被X射线透过，同时可经人体排出，不会引起Ba2＋中毒；

Ⅱ.胃酸与BaCO3反应生成Ba2＋引起人体中毒，BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋H2O＋CO2↑；

Ⅲ. （1）对硫酸钡溶解平衡而言，硫酸根和钡离子对其影响程度相当，离子浓度②＞③＞④，浓度越大，对溶解抑止程度大，溶解度④＞③＞②，但都比①小，故BaSO4的溶解度的大小顺序为C项。③中直接加入了氢氧化钡，该溶液中c(Ba2＋)最大，其余三种溶液由硫酸钡溶解产生，c()增大，会降低钡离子浓度，②中的c()大于④中的，c(Ba2＋)大小应为③＞①＞④＞②，A符合题意；

（2）Ksp(BaSO4)=c(Ba2＋)c(SO42－)，溶液③40mL0.2mol·L-1的Ba(OH)2溶液中，c(Ba2＋)=0.2mol·L－1，则Ksp(BaSO4)=c(Ba2＋)c(SO42－)= 1.1×10-10，带入数据得c(SO42－)=5.5×10-10mol·L-1。同理②20mL0.5mol·L-1的Na2SO4溶液中，c(SO42－)= 0.5mol·L－1，Ksp(BaSO4)=c(Ba2＋)c(SO42－)= 1.1×10-10，带入数据得c(Ba2+)=2.2×10-10mol·L-1；

（3）当③④混合，发生反应Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，由于Ba(OH)2过量，显碱性，其c(OH－)＝mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝＝1×10－13mol·L－1，pH＝13。