鋇(Ba)和鍶(Sr)及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用,它們在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4和SrSO4都是難溶性鹽。工業(yè)上提取鋇和鍶時首先將BaSO4和SrSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽。
已知:SrSO4(s)?Sr2+(aq)+SO2-4(aq) KSP=2.5×10-7
SrSO3(s)?Sr2+(aq)+CO2-4(aq) KSP=2.5×10-9
(1)將SrSO4轉(zhuǎn)化成SrCO3的離子方程式為SrSO
4(s)+
(aq)?SrCO
3(s)+
(aq)
SrSO
4(s)+
(aq)?SrCO
3(s)+
(aq)
,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為;該反應(yīng)能發(fā)生的原因是
因為Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)
因為Ksp(SrCO3)<Ksp(SrSO4)
。(用沉淀溶解再平衡的有關(guān)理論解釋)
(2)對于上述反應(yīng),實驗證明增大CO2-3的濃度或降低溫度都有利于提高SrSO4的轉(zhuǎn)化率。判斷在下列兩種情況下,平衡常數(shù)K的變化情況(填“增大”、“減小”或“不變”):
①升高溫度,平衡常數(shù)K將減小
減小
;
②增大CO2-3的濃度,平衡常數(shù)K將不變
不變
。
(3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性與BaSO4和BaCO3類似,設(shè)計實驗證明上述過程中SrSO4是否完全轉(zhuǎn)化成SrCO3.實驗所用試劑為鹽酸
鹽酸
;實驗現(xiàn)象及其相應(yīng)結(jié)論若沉淀完全溶解,則證明SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3,否則為完全轉(zhuǎn)化
若沉淀完全溶解,則證明SrSO4完全轉(zhuǎn)化成SrCO3,否則為完全轉(zhuǎn)化
。
(4)BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液是實驗中檢驗SO2-4的常用試劑。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組檢驗?zāi)橙芤褐写嬖赟O2-4時,首先加入Ba(NO3)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,然后加入過量稀硝酸,白色沉淀不溶解,由此得出結(jié)論:溶液中一定含有SO2-4.你認為該推理是否嚴密?試說明理由。