Question

【題目】已知25 ℃時，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，該條件下向100 mL的CaSO4飽和溶液中，加入400 mL 0.01 mol·L－1的Na2SO4溶液，針對此過程的下列敘述正確的是(忽略混合過程中的體積變化)

A. 溶液中析出CaSO4沉淀，最終溶液中c(SO42－)較原來大

B. 溶液中無沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO42－)都變小

C. 溶液中析出CaSO4沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO 42－)都變小

D. 溶液中無沉淀析出，但最終溶液中c(SO42－)較原來大

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：由圖示可知，在該條件下，CaSO4飽和溶液中，c(Ca2+)＝c(SO42-)＝3.0×10-3mol/L，Ksp(CaSO4)＝9.0×10-6。當向100 mL該條件下的CaSO4飽和溶液中加入200 mL 0.03mol/L的Na2SO4溶液后，混合液中c(Ca2+)＝，c(SO42-)＝，溶液中c(Ca2+)c( SO42-)＝2.1×10-5＞Ksp(CaSO4)＝9.0×10-6，所以混合液中有沉淀析出，最終溶液中硫酸根離子濃度增大；答案選A。

【名師點晴】解題關鍵是計算混合溶液中鈣離子濃度和硫酸根離子濃度。另外需要注意該類試題的圖像分析：①曲線上的任意一點，都代表指定溫度下的飽和溶液，由對應的離子濃度可求Ksp。②可通過比較、觀察得出溶液是否達到飽和狀態，是否有沉淀析出。處于曲線上方的點表明溶液處于過飽和狀態，一定會有沉淀析出，處于曲線下方的點，則表明溶液處于未飽和狀態，不會有沉淀析出。③從圖像中找到數據，根據Ksp公式計算得出Ksp的值。④比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。⑤涉及Qc的計算時，所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計算離子濃度時，所代入的溶液體積也必須是混合液的體積。