化学自习室移动版

一般来说，溶解度大的物质易转化为溶解度小的物质。那反过来有没有可能是溶解度小的物质向溶解度大的物质转化呢？如有可能，要具备什么样的条件呢？

如，在1.0 L Na₂CO₃溶液中，溶解 0.01mol 的 BaSO₄，所需 Na₂CO₃溶液的浓度最小是多少？

【分析】要溶解0.01 mol BaSO₄在1.0 L Na₂CO₃溶液中，需使BaSO₄完全转化为BaCO₃沉淀，且确保溶液中BaSO₄不再沉淀。反应为：

BaSO₄(s) + CO₃²⁻ ⇌ BaCO₃(s) + SO₄²⁻

平衡常数K = Ksp(BaSO₄) / Ksp(BaCO₃) = (1.1 × 10⁻¹⁰) / (5.1 × 10⁻⁹) ≈ 0.02157。

溶解后，[SO₄²⁻] = 0.01 mol/L。为防止BaSO₄沉淀，需满足：

[SO₄²⁻] / [CO₃²⁻] ≤ K

即0.01 / [CO₃²⁻] ≤ 0.02157

因此，反应后溶液中[CO₃²⁻] ≥ 0.01 / 0.02157 ≈ 0.4636 mol/L。

溶解0.01 mol BaSO₄需消耗0.01 mol CO₃²⁻。故Na₂CO₃最初浓度不得低于：

初始[CO₃²⁻] = 消耗量 + 剩余量 = 0.01 + 0.4636 = 0.4736 mol/L。

考虑有效数字（Ksp值均为两位有效数字），结果取0.47 mol/L。

因此，Na₂CO₃溶液的最初浓度不得低于0.47 mol/L。