Question

某學習小組欲探究CaSO₄沉淀轉化為CaCO₃沉淀，從而將其除去的可能性，查得如下資料：(以下數據和實驗均指在25℃下測定)

難溶電解質	CaCO3	CaSO4
Ksp(mol2·L－2)	3×10－9	9×10－6

 
實驗步驟如下：
①往100 mL 0.1 mol·L^－1的CaCl₂溶液中加入100 mL 0.1 mol·L^－1的Na₂SO₄溶液，立即有白色沉淀生成。
②向上述懸濁液中加入固體Na₂CO₃ 3 g，攪拌，靜置，沉淀后棄去上層清液．
③再加入蒸餾水攪拌，靜置，沉淀后再棄去上層清液．
④向沉淀中加入足量的鹽酸。
（1）步驟①所得懸濁液中[Ca^2＋]＝________ mol·L^－1
（2）寫出第②步發生反應的離子方程式：________________________________.
（3）設計第③步的目的是________________________________________________．
（4）第④步操作發生的現象為：                                              。

Answer 1

（1）0.003
（2）CO₃^2- (aq)＋CaSO₄(s)= SO₄^2- (aq)＋CaCO₃(s)
（3）洗去沉淀中附著的SO₄^2-
（4）沉淀完全溶解，有氣泡冒出

試題分析：步驟①產生白色沉淀，確定為CaSO₄，根據其K_sp解得[Ca^2＋] =0.003 mol/L;結合兩者的溶度積確定當加入固體Na₂CO₃時，產生CaCO₃，確定②的離子方程式為CO₃^2- (aq)＋CaSO₄(s)=SO₄^2- (aq)＋CaCO₃(s) 。