在饱和的BaSO_4溶液中,加入适量的NaCl,则其溶解度将()。A. 减小B. 不变C. 增大D. 无法确定
A. 减小
B. 不变
C. 增大
D. 无法确定
题目解答
答案
解析
本题考查难溶电解质的溶解平衡以及同离子效应和盐效应的相关知识。解题的关键在于理解在饱和$BaSO_4$溶液中加入$NaCl$后,溶液中离子强度的变化对$BaSO_4$溶解平衡的影响。
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首先明确$BaSO_4$的溶解平衡:
$BaSO_4(s)\rightleftharpoons Ba^{2 + }(aq)+SO_{4}^{2 - }(aq)$,其溶度积常数$K_{sp}=[Ba^{2 + }][SO_{4}^{2 - }]$,在一定温度下$K_{sp}$是一个定值。 -
然后分析加入$NaCl$后的情况:
加入$NaCl$后,溶液中$Na^+$和$Cl^-$的浓度增大,使得溶液的离子强度增大。根据离子强度对活度系数的影响,离子强度增大时,$Ba^{2 + }$和$SO_{4}^{2 - }$的活度系数$\gamma_{Ba^{2 + }}$和$\gamma_{SO_{4}^{2 - }}$会减小。 -
接着考虑活度与浓度的关系:
活度$a$与浓度$c$的关系为$a = \gamma c$,那么$BaSO_4$的溶度积用活度表示为$K_{sp}=a_{Ba^{2 + }}a_{SO_{4}^{2 - }}=\gamma_{Ba^{2 + }}[Ba^{2 + }]\gamma_{SO_{4}^{2 - }}[SO_{4}^{2 - }]$。 -
最后分析溶解度的变化:
由于$K_{sp}$不变,$\gamma_{Ba^{2 + }}$和$\gamma_{SO_{4}^{2 - }}$减小,为了维持$K_{sp}$的值不变,$[Ba^{2 + }]$和$[SO_{4}^{2 - }]$必然增大,也就是$BaSO_4$的溶解度增大。这种由于加入强电解质而使难溶电解质溶解度增大的现象称为盐效应。