Question

已知25 ℃时，CaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，该条件下向100 mL的CaSO₄饱和溶液中，加入400 mL 0.01 mol·L ^－1 的Na₂SO₄溶液，针对此过程的下列叙述正确的是(忽略混合过程中的体积变化)

A．溶液中析出CaSO₄沉淀，最终溶液中c(SO₄^2－)较原来大

B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca^2＋ )、c(SO₄^2－)都变小

C．溶液中析出CaSO₄沉淀，溶液中c(Ca^2＋ )、c(SO ₄^2－)都变小

D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO ₄^2－)较原来大

Answer

D

【解析】

试题分析：由图示可知，在该条件下，CaSO4饱和溶液中，c(Ca2+)=c( SO42-)=3.0×10-3 mol/L，Ksp(CaSO4)=9.0×10-6．当向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400 mL 0.01 mol/L的Na2SO4溶液后，混合液中c(Ca2+)==6.0×10-4 mol/L，c(SO42-)==8.6×10-3 mol/L，溶液中c(Ca2+)•c( SO42- )=5.16×10-6＜Ksp(CaSO4)=9.0×10-6，所以混合液中无沉淀析出，最终溶液中硫酸根离子浓度增大；故选D。

【考点定位】考查沉淀溶解平衡的应用、图象分析应用、溶度积计算分析、平衡移动方向的判断。

【名师点晴】解题关键是计算混合溶液中钙离子浓度和硫酸根离子浓度，通过图象分析得到该温度下硫酸钙饱和溶液中的沉淀溶解平衡为：CaSO4(s)⇌Ca2++SO42-；c(Ca2+)=c( SO42-)=3.0×10-3 mol/L；溶度积常数Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)×c( SO42-)=9.0×10-6，通过计算混合溶液中钙离子浓度和硫酸根离子浓度，乘积与Ksp比较来判断沉淀的生成与溶解。