Question

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(guò)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： SO₄^2－+ 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(guò)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(xiě)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(xiě)為_(kāi)______________________。
（5）Na₂CO₃溶液中存在水解平衡：CO₃^2－＋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

（1）
（2）堿性條件下CO₂與Ca²⁺生成難溶物CaCO₃
（3）不與Ca²⁺生成難溶物  酸性比碳酸弱
（4）酸性物質(zhì)與OH^－反應(yīng)，使平衡向生成CaSO₄·2H₂O的方向進(jìn)行     SO₄^2－+ Ca(OH)₂+2HACaSO₄·2H₂O↓+2A^－ （每空2分）
（5）（2分）a d

試題分析：（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CaSO₄?2H₂O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(xiě)成分子式，所以總反應(yīng)的離子方程式為SO₄^2﹣+Ca（OH）₂+2HA?CaSO₄?2H₂O↓+2A^﹣；
（5）a．加水稀釋，平衡右移溶液中CO₃^2－，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；