结构推理 工业上利用CaSO4、NH3及CO2间的反应制(NH4)2SO4。 (1) 写出反应方程式并算出平衡常数; (2) 原料中的CO2(在有NH3时)起什么作用? 已知:CaSO4的Ksp = 9.1 ′ 10-6,CaCO3的Ksp = 2.5 ′ 10-9 H2CO3:Ka1 = 4.2 ′ 10-7,Ka2 = 5.6 ′ 10-11 NH3·H2O:Kb = 1.8 ′ 10-5
【正确答案】(1) CaSO4 = Ca2+ + Ksp = 9.1 ′ 10-6 H2CO3 = 2H++ Ka1Ka2 = 4.2 ′ 10-7 ′ 5.6 ′ 10-11 = 2.4 ′ 10-17 2NH3·H2O = 2+ 2OH- Kb2 = (1.8 ′ 10-5)2 = 3.2 ′ 10-10 2H++ 2OH- = 2H2O 1/Kw2 = 1.0 ′ 1028 + ) Ca2+ += CaCO3 1/Ksp= 1 / 2.5 ′ 10-9 = 4.0 ′ 108 2NH3·H2O + H2CO3 + CaSO4 = (NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O K = 2.8 ′ 105 (2)有NH3时,使CO2转化为,促进CaSO4转化为溶解度更小的CaCO3。
【答案解析】