Question

利用X射線對BaSO₄穿透能力較差的特性，醫(yī)學上在進行消化系統(tǒng)的X射線透視時，常用BaSO₄作內服造影劑，這種檢查手段稱為鋇餐透視．Ⅰ．醫(yī)學上進行鋇餐透視時為什么不用BaCO₃？    （用離子方程式表示）．
Ⅱ．某課外活動小組為了探究BaSO₄的溶解度，分別將足量BaSO₄放入：①5mL水；②40mL 0.2mol?L^-1Ba（OH）₂溶液；③20mL 0.5mol?L^-1Na₂SO₄溶液；④40mL 0.1mol?L^-1H₂SO₄溶液中，溶解至飽和．
（1）以上各溶液中，Ba²⁺的濃度由大到小的順序為    （填字母）．
A．②＞①＞③＞④B．②＞①＞④＞③
C．①＞④＞③＞②D．①＞②＞④＞③
（2）已知298K時，，上述條件下，溶液②中的濃度為
mol?L^-1，溶解③中Ba²⁺的濃度為    mol?L^-1．
（3）某同學取同體積的溶液②和溶液④直接混合，則混合液的pH為    （設混合溶液的體積為混合前兩溶液的體積之和）．

Answer 1

【答案】分析：根據BaCO₃的溶解平衡：BaCO₃?Ba²⁺+CO₃^2-，H⁺能與CO₃^2-反應生成水和二氧化碳，促進溶解平衡正向移動；
II．（1）含有相同的離子能抑制硫酸鋇的溶解，難溶物質向更難溶物質進行轉化；  
（2）根據硫酸鋇的溶度積常數計算硫酸根離子和鋇離子濃度；
（3）先計算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據離子積公式計算氫離子濃度，從而確定溶液的pH值．
解答：解：硫酸鋇不溶于水和酸，但胃酸可與CO₃^2-反應生成水和二氧化碳，使CO₃^2-濃度降低，從而使平衡BaCO₃（s）?Ba²⁺（aq）+CO₃^2-（aq） 向溶解方向移動，使Ba²⁺濃度增大，且Ba²⁺有毒，所以不能用碳酸鋇代替硫酸鋇，反應離子方程式為：
BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，
故答案為：BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
Ⅱ（1）根據難溶電解質的溶度積常數知，溶液中硫酸根離子濃度越大，硫酸鋇的溶解度越小，鋇離子濃度越低，氫氧化鋇能抑制硫酸鋇的電離，但氫氧化鋇溶液中含有鋇離子，所以鋇離子濃度最大；水中的鋇離子濃度次之；硫酸鈉溶液和硫酸溶液中都含有硫酸根離子，抑制硫酸鋇的電離，硫酸鈉中的硫酸根濃度大于硫酸中的濃度，所以硫酸鈉溶液中鋇離子的濃度小于硫酸溶液中鋇離子濃度，所以鋇離子濃度大小順序是：②＞①＞④＞③，故選B；
（2）②中C（SO₄ ^2-）==5.5×10^-10mol/L，③中C（Ba²⁺）=mol/L=2.2×10^-10mol/L，
故答案為：5.5×10^-10mol/L，2.2×10^-10mol/L；
（3）40ml 0.2mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液和40ml 0.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液中混合后溶液中C（OH^-）==0.1mol/L，則C（H⁺）=10^-13 mol/L，所以pH=13，故答案為：13．
點評：本題考查了溶液中各種離子濃度大小的比較、混合溶液pH值的計算、平衡常數的計算等知識點，難度較大，注意酸堿混合溶液中pH值的計算時溶液的體積為混合體積，否則會導致錯誤．