Question

用沉淀法测定NaHCO₃和K₂CO₃混合物的组成，实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液，向其中滴加相同浓度的Ba（OH）₂溶液，每次实验均充分反应．
实验记录见下表：

实验次数	称取样品的质量/g	所加Ba（OH）2溶液的体积/L	测得生成沉淀质量/g
1	0.858	0.5	1.379
2	1.716	0.5
3	2.574	0.5	4.137
4	3.432	0.5	5.516
5	4.290	0.5	5.516

（1）写出少量NaHCO₃和过量Ba（OH）₂溶液反应的离子方程式

 

．
（2）第2次实验中产生沉淀的质量是

 

g．
（3）样品中NaHCO₃和K₂CO₃的物质的量之比是

 

．
（4）原Ba（OH）₂溶液的浓度为

 

mol?L^-1．
（5）室温下取第3组实验所得溶液的

1

10

，加水配成500mL溶液，则稀释以后溶液中的c（OH^-）浓度为

 

mol?L^-1．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：第4次、第5次生成沉淀碳酸钡质量都为5.516g，说明样品质量为3.342g时，氢氧化钡已经完全反应，第1次、第4次样品的质量分别为0.858g、3.432g，第1次、第4次生成沉淀碳酸钡质量分别为1.379g、5.516g，样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1：4，说明第4次恰好完全反应，
（1）少量NaHCO₃和过量Ba（OH）₂溶液反应生成碳酸钡、氢氧化钠与水；
（2）根据第1次与第2次样品之比等于沉淀质量之比，据此计算第2次生成沉淀的质量；
（3）第3次实验中样品完全反应，令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol，根据碳元素守恒可知沉淀碳酸钡的物质的量为（x+y）mol，根据样品质量与碳酸钡沉淀质量列方程计算；
（4）利用第4次数据计算，根据n=

m

M

计算碳酸钡物质的量，根据钡离子守恒计算氢氧化钡的物质的量，进而计算氢氧化钡溶液浓度；
（5）第3组实验，反应后溶液为氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的混合溶液，由钡离子守恒计算n[Ba（OH）₂]，根据钠离子、钾离子守恒计算n（NaOH）、n（KOH），进而计算溶液的

1

10

中含有n（OH^-），再根据c=

n

V

计算．

解答： 解：第4次、第5次生成沉淀碳酸钡质量都为5.516g，说明样品质量为3.342g时，氢氧化钡已经完全反应，第1次、第4次样品的质量分别为0.858g、3.432g，第1次、第4次生成沉淀碳酸钡质量分别为1.379g、5.516g，样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1：4，说明第4次恰好完全反应，
（1）少量NaHCO₃和过量Ba（OH）₂溶液反应生成碳酸钡、氢氧化钠与水，反应离子方程式为：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O，
故答案为：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O；
（2）第2次实验中样品完全反应，令产生沉淀质量为mg，则：0.858g：1.716g=1.379g：mg，解得m=2.758，
故答案为：2.758；
（3）第3次实验中样品完全反应，令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol，根据碳元素守恒可知沉淀碳酸钡的物质的量为（x+y）mol，则：

84x+138y=2.574 197x+197y=4.137

解得x=0.006，y=0.015，
故样品中NaHCO₃和K₂CO₃的物质的量之比是0.006mol：0.015mol=2：5，
故答案为：2：5；
（4）利用第4次数据计算，碳酸钡物质的量=

5.516g

197g/mol

=0.028mol，根据钡离子守恒，n[Ba（OH）₂]=n（BaCO₃）=0.028mol，故c[Ba（OH）₂]=

0.028mol

0.5L

=0.056mol/L，
故答案为：0.056；
（5）第3组实验，反应后溶液为氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的混合溶液，由钡离子守恒，n[Ba（OH）₂]=0.028mol-

4.137g

197g/mol

=0.007mol，根据钠离子守恒n（NaOH）=n（NaHCO₃）=0.006mol，根据钾离子守恒n（KOH）=2n（K₂CO₃）=0.015mol×2=0.03mol，所以溶液中n_总（OH^-）=2n[Ba（OH）₂]+n（NaOH）+n（KOH）=0.007mol×2+0.006mol+0.03mol=0.05mol，取所得溶液体积的

1

10

，含有的氢氧根的物质的量为0.005mol，加水配成500mL溶液，c（OH^-）=

0.005mol

0.5L

=0.01mol/L，
故答案为：0.01．

点评：本题考查混合物的计算、实验数据分析处理等，综合性较大，根据质量定比关系判断过量问题是解题关键，旨在考查学生的综合能力，是一道不错的能力考查题，难度较大．