Question

已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡M_mA_n(s)mM^n＋(aq)＋nA^m－(aq)，K_sp＝^cm(M^n＋)·^cn(A^m－)称为溶度积。

某学习小组欲探究CaSO₄沉淀转化为CaCO₃沉淀的可能性，查得如下资料(25℃)：

他们的实验步骤如下：

①往100mL0.1mol·L^-1的CaCl₂溶液中加入0.1mol·L^-1的Na₂SO₄溶液100mL立即有白色沉淀生成。

②向上述悬浊液中加入固体Na₂CO₃3g，搅拌，静置后弃去上层清液。

③再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。

④___________________________。

（1）由题中信息知K_sp越大，表示电解质的溶解度越__(填“大”或“小”)。

（2）写出第②步发生反应的化学方程式__。

（3）设计第③步的目的是什么__。

（4）请补充第④步操作及发生的现象__。

（5）请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用__。

Answer

大 Na2CO3(aq)＋CaSO4(s)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq) 洗去沉淀上附着的SO42- 向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，有气泡产生 将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，易于除去

【解析】

(1)根据Ksp的含义分析；

(2)硫酸钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀；

(3)上层清液里有Na2SO4，所以沉淀上有附着的硫酸根离子，要洗去；

(4)检验生成的沉淀是不是碳酸钙；

(5)工厂大型锅炉除水垢的方法；

(1)Ksp越大，饱和溶液中离子的浓度越大，电解质的溶解度越大；

(2)根据表格数据，硫酸钙的Ksp比碳酸钙大，当加入碳酸钠时会反应生成碳酸钙沉淀，其反应方程式为：Na2CO3(aq)+CaSO4(s)=Na2SO4(aq)+CaCO3(s)；

(3)上层清液里有Na2SO4，故应洗去沉淀上附着的SO42−；

(4)因为前面加入了固体Na2CO3，生成CaCO3，向沉淀中加入足量的盐酸，如果沉淀完全溶解并放出无色无味气体，说明该沉淀是碳酸钙，说明CaSO4加入碳酸钠后生成了碳酸钙；

(5)在实际生活生产中，利用沉淀的转化可将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸溶解除去。