Question

20．烧杯中盛有NaHSO₄和Na₂SO₄混合溶液体积为100mL，向烧杯中逐滴加入0.15mol•L^-1Ba（OH）₂溶液，当沉淀量达到最大值时，溶液的总体积为200mL．溶液中产生沉淀的物质的量n与溶液的pH的变化如图所示．请回答：
（1）原溶液中c（Na₂SO₄）=0.005mol•L^-1．
（2）图中a值为0.0005mol．

Answer 1

分析 当反应2NaHSO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2H₂O+Na₂SO₄，恰好完成溶液呈中性，此时沉淀的量为amol，则NaHSO₄的物质的量为2a，继续滴入氢氧化钡当硫酸钠完全反应沉淀达到最大值，沉淀的量为3amol，反应为Na₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2NaOH，生成沉淀的物质的量为3a-a=2amol，则根据反应方程式Na₂SO₄的物质的量为2amol，则原样品中Na₂SO₄的物质的量为amol，根据硫酸根离子守恒可知：混合溶液中NaHSO₄和Na₂SO₄的物质的量之比为2：1，而沉淀最大量时溶液为单一的氢氧化钠溶液，此时PH=12，所以n（OH^-）=n（NaOH）=10^-2×0.2=0.002mol，由此分析求解．

解答 解：当反应2NaHSO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2H₂O+Na₂SO₄，恰好完成溶液呈中性，此时沉淀的量为amol，则NaHSO₄的物质的量为2a，继续滴入氢氧化钡当硫酸钠完全反应沉淀达到最大值，沉淀的量为3amol，反应为Na₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2NaOH，生成沉淀的物质的量为3a-a=2amol，则根据反应方程式Na₂SO₄的物质的量为2amol，则原样品中Na₂SO₄的物质的量为amol，根据硫酸根离子守恒可知：混合溶液中NaHSO₄和Na₂SO₄的物质的量之比为2：1，而沉淀最大量时溶液为单一的氢氧化钠溶液，此时PH=12，所以n（OH^-）=n（NaOH）=10^-2×0.2=0.002mol，
（1）设NaHSO₄的物质的量为：2xmol，则Na₂SO₄的物质的量为xmol，根据钠守恒：2x+2x=0.002，所以x=0.0005mol，原溶液中c（Na₂SO₄）=0.005mol/L，故答案为：0.005mol/L；
（2）图中a值为硫酸氢钠恰好完全反应的值，所以a为0.0005mol，故答案为：0.0005．

点评 本题考查硫酸盐与氢氧化钡反应的计算，为高频考点，把握图象各阶段的物质的量的关系及各阶段的化学反应为解答的关键，注意反应的先后顺序及利用守恒计算，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等．