Question

9．某化学学习小组探究下列实验（本题中两种溶液混合，总体积的变化忽略不计）
①取20mL l mol/L的KOH溶液，滴加酚酞试液，溶液呈红色；
②向①中溶液内逐滴加入某浓度的H₂SO₄溶液，至10mL时，刚好完全反应，溶液无色；
③另取20mL l mol/L的KOH溶液，加入与②中同浓度的H₂SO₄溶液20mL；
④蒸发结晶③中所得溶液，得到白色固体甲；
⑤将④中所得固体甲完全溶于水，加入0.1mol/L Ba（OH）₂溶液至沉淀不再增加为止．
根据以上信息，请回答下列问题：
（1）所用H₂SO₄溶液的物质的量浓度是1mol/L；
（2）③中所得溶液里阴离子的物质的量浓度是0.5mol/L；
（3）⑤中得到最大沉淀量时反应的离子方程式是Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（4）加入的Ba（OH）₂溶液的体积是200mL．

Answer 1

分析 （1）向①中溶液内逐滴加入某浓度的H₂SO₄溶液，至10mL时，刚好完全反应，溶液无色，说明碱中氢氧根离子物质的量等于酸中氢离子物质的量，即KOH和稀硫酸的物质的量比为2：1，据此计算硫酸物质的量浓度；
（2）先确定混合溶液中溶质及其浓度，再结合原子守恒计算；
（3）硫酸钾、硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡、KOH和水，生成沉淀最大时发生钡离子和硫酸根离子的反应；
（4）钡离子和硫酸根离子以1：1进行反应，根据硫酸根物质的量计算氢氧化钡溶液体积．

解答 解：（1）向①中溶液内逐滴加入某浓度的H₂SO₄溶液，至10mL时，刚好完全反应，溶液无色，说明碱中氢氧根离子物质的量等于酸中氢离子物质的量，则n（KOH）：n（H₂SO₄）=2：1，c（H₂SO₄）=$\frac{\frac{1mol/L×0.02L}{2}×1}{0.01L}$=1mol/L，故答案为：1mol/L；
（2）另取20mL l mol/L的KOH溶液，加入与②中同浓度的H₂SO₄溶液20mL，KOH和硫酸浓度相等体积相等，则二者物质的量相等，因为硫酸是二元酸，KOH是一元碱，所以稀硫酸有剩余，溶液中溶质为硫酸和硫酸钾且二者物质的量浓度相等，则溶液中c（SO₄^2- ）=$\frac{1mol/L×0.02L}{（0.02+0.02）L}$=0.5mol/L，
答：故答案为：0.5mol/L；
（3）硫酸钾、硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡、KOH和水，生成沉淀最大时发生钡离子和硫酸根离子的反应，离子方程式为Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（4）钡离子和硫酸根离子以1：1进行反应，V[Ba（OH）₂]=$\frac{1mol/L×0.02L}{0.1mol/L}$=0.2V=200mL，
故答案为：200mL．

点评 本题考查物质的量浓度有关计算，为高频考点，侧重考查分析计算能力，明确各个物质之间关系式是解本题关键，易错点是（3）题离子方程式的书写，开始时生成硫酸钡还生成水，当氢离子完全反应后，就只有生成硫酸钡的反应，题目难度不大．