Question

【題目】有未知濃度的Ba(OH)2和NaOH混合溶液，量取四份該溶液分別通入等量的CO2（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，不考慮CO2在水中的溶解），生成沉淀的物質(zhì)的量如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
CO2體積(mL)	2352	2352	2352	2352
樣品體積(mL)	20.0	30.0	40.0	50.0
沉淀物質(zhì)的量(×10-2mol)	1.50	4.50	6.00	7.50

（1）該混合溶液中Ba(OH)2的物質(zhì)的量濃度=_____________。

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅲ最后所得溶液中碳酸鈉的物質(zhì)的量=___________。

Answer 1

【答案】1.50mol/L0.0450mol

【解析】試題分析：Ba(OH)2和NaOH混合溶液中通入CO2氣體，依次發(fā)生①Ba(OH)2+ CO2= BaCO3↓+H2O ②NaOH+ CO2= Na2CO3+H2O ③Na2CO3+H2O+ CO2= NaHCO3 ④BaCO3+H2O+ CO2= BaHCO3；根據(jù)圖表數(shù)據(jù)，樣品體積依次增大10 mL，實(shí)驗(yàn)Ⅱ比實(shí)驗(yàn)Ⅰ沉淀物質(zhì)的量增大0.03 mol，實(shí)驗(yàn)Ⅲ比實(shí)驗(yàn)Ⅱ沉淀物質(zhì)的量增大0.015 mol，實(shí)驗(yàn)Ⅳ比實(shí)驗(yàn)Ⅲ沉淀物質(zhì)的量增大0.015 mol，說明實(shí)驗(yàn)Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ沒有生成BaHCO3，只發(fā)生Ba(OH)2+ CO2= BaCO3↓+H2O反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)Ⅰ生成沉淀比Ⅱ少0.03 mol，說明實(shí)驗(yàn)Ⅰ上述4個(gè)反應(yīng)均有發(fā)生，氫氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉。

解析：

(1)設(shè)混合溶液中Ba(OH)2的物質(zhì)的量濃度為c mol/L

Ba(OH)2+ CO2 = BaCO3↓+H2O

1mol 1mol

0.04L×c mol/L 0.06 mol

解得c=1.50mol/L

(2) 設(shè)氫氧化鈉的濃度為y mol/L，實(shí)驗(yàn)Ⅰ生成BaCO3 0.015 mol，生成Ba(HCO3)2 （0.02×1.50mol/L-0.015）mol，生成NaHCO3 0.02L×ymol/L，根據(jù)碳元素守恒

0.015 mol+（0.02×1.50mol/L-0.015）mol×2+0.02L×ymol/L=0.105 mol，y=3mol/L；實(shí)驗(yàn)Ⅰ生成BaCO3 0.075 mol，生成NaHCO3 z mol，生成Na2CO3（0.05×3mol/L-y）mol÷2，根據(jù)碳元素守恒0.075 mol+z+（0.05×3mol/L-z）mol÷2=0.105 mol；z=0.0450mol。