Question

17．醫(yī)學(xué)上在進(jìn)行胃腸疾病的檢查時(shí)，利用X射線對(duì)BaSO₄穿透能力較差的特性，常用BaSO₄做內(nèi)服造影劑，這種檢查手段稱為鋇餐透視．
Ⅰ．請(qǐng)寫出BaSO₄能作為鋇餐透視的另外一個(gè)理由：BaSO₄既不溶于水，也不溶于酸，可經(jīng)人體排出體外，不會(huì)引起B(yǎng)a²⁺中毒．
Ⅱ．請(qǐng)用文字?jǐn)⑹龊碗x子方程式說明鋇餐透視時(shí)為什么不用BaCO₃？BaCO₃遇到胃酸發(fā)生反應(yīng)：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，生成的Ba²⁺會(huì)使人中毒．
Ⅲ．某課外活動(dòng)小組為探究BaSO₄的溶解度，分別將足量BaSO₄放入：
①5mL水
②20mL 0.5mol•L^-1的Na₂SO₄溶液
③40mL 0.2mol•L^-1的Ba（OH）₂溶液
④40mL 0.1mol•L^-1的H₂SO₄溶液中，溶解至飽和．
（1）以上各溶液中，c（Ba²⁺）的大小順序正確的是A，BaSO₄的溶解度的大小順序?yàn)镃（填序號(hào)）．
A．③＞①＞④＞②B．③＞①＞②＞④
C．①＞④＞③＞②D．①＞③＞④＞②
（2）已知25℃時(shí)，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，上述條件下，溶液③中的c（SO${\;}_{4}^{2-}$）為5.5×10^-10mol/L，溶液②中c（Ba²⁺）為2.2×10^-10mol/L．
（3）某同學(xué)取同樣的溶液③和溶液④直接混合，則混合溶液的pH為13（假設(shè)混合后溶液的體積為混合前兩溶液的體積之和）．

Answer 1

分析 Ⅰ．BaSO₄既不溶于水，也不溶于酸，不會(huì)引起B(yǎng)a²⁺中毒；
Ⅱ．BaCO₃遇到胃酸生成氯化鋇、二氧化碳與水，Ba²⁺會(huì)使人中毒；
Ⅲ．（1）含有相同的離子能抑制硫酸鋇的溶解，硫酸根離子或鋇離子濃度越大，硫酸鋇的溶解度越小，氫氧化鋇溶液中含有鋇離子濃度最大；
（2）溶液③中鋇離子抑制硫酸鋇溶解，溶解硫酸鋇后溶液中c（Ba²⁺）≈0.2mol/L，溶液中②中硫酸根抑制鋇離子溶解，溶解硫酸鋇后溶液中c（SO₄ ^2-）≈0.5mol/L，再根據(jù)K_sp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）×c（SO₄ ^2-）=1.1×10^-10計(jì)算；
（3）混合后反應(yīng)后氫氧化鋇有剩余，溶液呈堿性，計(jì)算混合溶液中氫氧根離子濃度，再根據(jù)水的離子積計(jì)算氫離子濃度，再根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計(jì)算．

解答 解：Ⅰ．BaSO₄既不溶于水，也不溶于酸，可經(jīng)人體排出體外，不會(huì)引起B(yǎng)a²⁺中毒，故BaSO₄能作為鋇餐透視；
故答案為：BaSO₄既不溶于水，也不溶于酸，可經(jīng)人體排出體外，不會(huì)引起B(yǎng)a²⁺中毒；
Ⅱ．BaCO₃遇到胃酸生成氯化鋇、二氧化碳與水，反應(yīng)離子方程式為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，生成的Ba²⁺會(huì)使人中毒，
故答案為：BaCO₃遇到胃酸發(fā)生反應(yīng)：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，生成的Ba²⁺會(huì)使人中毒；
Ⅲ．（1）硫酸鋇難溶于水，氫氧化鋇溶液中含有鋇離子濃度最大，溶液中硫酸根離子會(huì)抑制硫酸鋇溶解，故硫酸鈉溶液、H₂SO₄溶液中溶解的硫酸鋇小于在水中的溶解度，水中鋇離子濃度次之，硫酸鈉中的硫酸根濃度大于硫酸中的濃度，故溶解硫酸鋇后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：③＞①＞④＞②；
鋇離子、硫酸根抑制硫酸鋇溶液，故水中溶解度最大，鋇離子、硫酸根濃度越大，硫酸鋇溶解度越小，故BaSO₄的溶解度的大小順序?yàn)椋孩伲劲埽劲郏劲冢?br />故答案為：A；C；
（2）溶液③中鋇離子抑制硫酸鋇溶解，溶解硫酸鋇后溶液中c（Ba²⁺）≈0.2mol/L，故溶液中c（SO₄ ^2-）=$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{0.2}$mol/L=5.5×10^-10mol/L，
溶液中②中硫酸根抑制鋇離子溶解，溶解硫酸鋇后溶液中c（SO₄ ^2-）≈0.5mol/L，故溶液中c（Ba²⁺）=$\frac{1.1×1{0}^{-10}}{0.5}$mol/L=2.2×10^-10mol/L，
故答案為：5.5×10^-10mol/L，2.2×10^-10mol/L；
（3）混合后反應(yīng)后氫氧化鋇有剩余，溶液呈堿性，混合后溶液中c（OH^-）=$\frac{（0.2-0.1）mol/L×2×0.04L}{0.04L×2}$=0.1mol/L，則c（H⁺）=10^-13 mol/L，所以pH=-lg10^-13=13，
故答案為：13．

點(diǎn)評(píng) 本題考查難溶電解質(zhì)溶解平衡、溶度積有關(guān)計(jì)算、溶液pH計(jì)算、元素化合物性質(zhì)等，（2）中注意溶液中離子估算，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力．