Question

一道高中化学，高人请进！

(1)现有0.2mol的BaSO4沉淀，每次用1L饱含Na2CO3溶液（浓度为1.7mol.L-1）处理。若使BaSO4中SO42-全部转化到溶液中，需要反复处理( 3 )次。【提示：BAso4(s)+CO32-(aq)===BaCO3(s)+SO42-(aq)】已知：KBaCO3：2.58x10^-9 KBnSO4：1.07x10^-10。请详解！

Answer 1

BaSO4(s)+CO3^2-(aq)===BaCO3(s)+SO4*2-(aq)
该反应的平衡常数K=c(SO4^2-)/c(CO3^-)=KspBaSO4/KspBaCO3=0.041
根据平衡常数可计算
每次能够溶解的c(SO4^2-)=Kxc(CO3^2-)=0.041x1.7=0.07mol/L，溶液为1L,所以每次溶解的硫酸根的物质的量为0.07mol
所以需要的次数为 0.2/0.07=2.85次，即3次

Answer 2

【俊狼猎英】团队为您解答~
先计算每次处理后的结果，应该有BaCO3和BaSO4同时达到溶解平衡，而Ba2+公用，在两个溶解平衡中是相同的。在CO32-浓度很大时，Ba2+电离后会再与CO32-形成沉淀，直到CO32-和SO42-达到溶解常数的比例。
第一次：设SO42-最终浓度为x1 mol/L，Ba2+浓度很小忽略不计，体积固定为1L不随溶解和沉淀而改变，则CO32-的最终浓度为1.7-x1
有(1.7-x1)/x1=2.58*10/1.07
解得x1=0.0677mol
直到最后一次SO42-溶解完之前，每次处理的结果都是相同的，因此需要[0.2/x1]+1=3次（取整）

Answer 3

1)BaSO4<==>Ba2+ ＋SO42- ，Ksp(BaSO4)
(2)BaCO3<==>Ba2+ ＋CO32- ，Ksp(BaCO3)
(1)-(2)，得
BaSO4 ＋ CO32- = BaCO3 + SO42-，K=Ksp(BaSO4)/Ksp(BaCO3)=0.042
又，K=c(SO42-)/c(CO32-),(CO32-近似看做1.7即可，实际为1.7-x)
c(SO42-)=1.7*0.042=0.0714然后2mol/25得0.08mol/L，
再用0.2/0.0714得到数值为2.8，即需要3次才可以将其完全转化。。