Question

20．燒杯中盛有NaHSO₄和Na₂SO₄混合溶液體積為100mL，向燒杯中逐滴加入0.15mol•L^-1Ba（OH）₂溶液，當(dāng)沉淀量達(dá)到最大值時，溶液的總體積為200mL．溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量n與溶液的pH的變化如圖所示．請回答：
（1）原溶液中c（Na₂SO₄）=0.005mol•L^-1．
（2）圖中a值為0.0005mol．

Answer 1

分析 當(dāng)反應(yīng)2NaHSO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2H₂O+Na₂SO₄，恰好完成溶液呈中性，此時沉淀的量為amol，則NaHSO₄的物質(zhì)的量為2a，繼續(xù)滴入氫氧化鋇當(dāng)硫酸鈉完全反應(yīng)沉淀達(dá)到最大值，沉淀的量為3amol，反應(yīng)為Na₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2NaOH，生成沉淀的物質(zhì)的量為3a-a=2amol，則根據(jù)反應(yīng)方程式Na₂SO₄的物質(zhì)的量為2amol，則原樣品中Na₂SO₄的物質(zhì)的量為amol，根據(jù)硫酸根離子守恒可知：混合溶液中NaHSO₄和Na₂SO₄的物質(zhì)的量之比為2：1，而沉淀最大量時溶液為單一的氫氧化鈉溶液，此時PH=12，所以n（OH^-）=n（NaOH）=10^-2×0.2=0.002mol，由此分析求解．

解答 解：當(dāng)反應(yīng)2NaHSO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2H₂O+Na₂SO₄，恰好完成溶液呈中性，此時沉淀的量為amol，則NaHSO₄的物質(zhì)的量為2a，繼續(xù)滴入氫氧化鋇當(dāng)硫酸鈉完全反應(yīng)沉淀達(dá)到最大值，沉淀的量為3amol，反應(yīng)為Na₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+2NaOH，生成沉淀的物質(zhì)的量為3a-a=2amol，則根據(jù)反應(yīng)方程式Na₂SO₄的物質(zhì)的量為2amol，則原樣品中Na₂SO₄的物質(zhì)的量為amol，根據(jù)硫酸根離子守恒可知：混合溶液中NaHSO₄和Na₂SO₄的物質(zhì)的量之比為2：1，而沉淀最大量時溶液為單一的氫氧化鈉溶液，此時PH=12，所以n（OH^-）=n（NaOH）=10^-2×0.2=0.002mol，
（1）設(shè)NaHSO₄的物質(zhì)的量為：2xmol，則Na₂SO₄的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)鈉守恒：2x+2x=0.002，所以x=0.0005mol，原溶液中c（Na₂SO₄）=0.005mol/L，故答案為：0.005mol/L；
（2）圖中a值為硫酸氫鈉恰好完全反應(yīng)的值，所以a為0.0005mol，故答案為：0.0005．

點評 本題考查硫酸鹽與氫氧化鋇反應(yīng)的計算，為高頻考點，把握圖象各階段的物質(zhì)的量的關(guān)系及各階段的化學(xué)反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，注意反應(yīng)的先后順序及利用守恒計算，側(cè)重分析與計算能力的考查，題目難度中等．