Question

9．有NaHSO₄、Ba（OH）₂、NaHCO₃ 三種溶液，已知其中兩種溶液的物質(zhì)的量濃度相同，且分別為另一種溶液的物質(zhì)的量濃度的2倍；若先將 NaHSO₄和NaHCO₃溶液各100mL混合反應(yīng)后，再加入Ba（OH）₂溶液100mL，充分反應(yīng)后，將生成的白色沉淀濾出，得300mL濾液，測得濾液中只含NaOH溶質(zhì)，其物質(zhì)的量的濃度為 0.9mol•L^-1（不考慮混合時引起的溶液體積的變化），試回答下列問題：
（1）寫出Ba（OH）₂溶液與過量NaHCO₃溶液反應(yīng)的離子方程式：Ba²⁺+2OH^-+2HCO₃^-=BaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-；
（2）寫出NaHSO₄溶液和NaHCO₃溶液反應(yīng)的離子方程式：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑；
（3）通過分析，判斷原Ba（OH）₂、NaHSO₄、NaHCO₃ 三種溶液中哪兩種溶液的物質(zhì)的量濃度不可能相同？NaHSO₄、NaHCO₃（填化學(xué)式）．
（4）題中NaHCO₃ 溶液的濃度可能為0.9mol•L^-1或1.8mol•L^-1 ．

Answer 1

分析 （1）Ba（OH）₂溶液與過量NaHCO₃溶液反應(yīng)生成碳酸鋇、碳酸鈉和水；
（2）NaHSO₄溶液和NaHCO₃溶液反應(yīng)生成二氧化碳、水；
（3）根據(jù)NaHSO₄與NaHCO₃這兩種物質(zhì)的物質(zhì)量的濃度相同時，最后的溶液中必有硫酸根離子，不可能只剩下氫氧化鈉；
根據(jù)NaHSO₄與NaHCO₃這兩種物質(zhì)的物質(zhì)量的濃度相同時，最后的溶液中必有硫酸根離子，不可能只剩下氫氧化鈉；
（4）有兩種可能，第一種可能是c[Ba（OH）₂]=c（NaHSO₄）=2c（NaHCO₃）；第二種可能是c[Ba（OH）₂]=c（NaHCO₃）=2c（NaHSO₄）分別進行計算．

解答 解：（1）Ba（OH）₂溶液與過量NaHCO₃溶液反應(yīng)生成碳酸鋇、碳酸鈉和水，離子方程式為Ba²⁺+2OH^-+2HCO₃^-=BaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-，故答案為：Ba²⁺+2OH^-+2HCO₃^-=BaCO₃↓+2H₂O+CO₃^2-；
（2）NaHSO₄溶液和NaHCO₃溶液反應(yīng)生成二氧化碳、水，離子方程式為H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑，故答案為：H⁺+HCO₃^-=H₂O+CO₂↑；
（3）NaHSO₄與NaHCO₃這兩種物質(zhì)的物質(zhì)量的濃度相同時混合發(fā)生反應(yīng)：2NaHSO₄+2NaHCO₃=Na₂SO₄+Na₂CO₃，Na₂SO₄、Na₂CO₃的物質(zhì)的量與Ba（OH）₂的物質(zhì)的量相等，最后的溶液中必有硫酸根離子，不可能只剩下氫氧化鈉，
故答案為：NaHSO₄、NaHCO₃；
（4）第一種可能，設(shè)c[Ba（OH）₂]=c（NaHSO₄）=2c（NaHCO₃）=x；
      2NaHSO₄ +2NaHCO₃=2Na₂SO₄ +2H₂O+2CO₂↑
      0.1x       0.05x     0.05x   
      Na₂SO₄ +Ba（OH）₂ =BaSO₄↓+2NaOH      
       0.05x   0.05x          0.1x 
       NaHSO₄ +Ba（OH）₂ =BaSO₄↓+NaOH+2H₂O      
       0.05x  0.05x            0.05x 
與Ba（OH）₂ 恰好反應(yīng)生成BaSO₄和NaOH，則有$\frac{0.15xmol}{0.3L}$=0.9mol•L^-1，解得x=1.8mol•L^-1，所以 c[Ba（OH）₂]=c（NaHSO₄）=1.8mol/L，c（NaHCO₃）=0.9mol/L，
第二種可能，設(shè)c[Ba（OH）₂]=c（NaHCO₃）=2c（NaHSO₄）=x；
      2NaHSO₄ +2NaHCO₃=2Na₂SO₄ +2H₂O+2CO₂↑
      0.05x      0.1x     0.05x   
      Na₂SO₄ +Ba（OH）₂ =BaSO₄↓+2NaOH      
       0.05x      0.05x                 0.1x 
        NaHCO₃ +Ba（OH）₂ =BaCO₃↓+NaOH+2H₂O      
       0.05x      0.05x                0.05x 
與Ba（OH）₂ 恰好反應(yīng)生成BaSO₄、BaCO₃和NaOH，則有$\frac{0.15xmol}{0.3L}$=0.9mol•L^-1，解得x=1.8mol•L^-1，所以c[Ba（OH）₂]=c（NaHCO₃）=1.8mol/L，c（NaHSO₄）=0.9mol/L．
故答案為：0.9 mol•L^-1或1.8mol•L^-1 ．

點評 本題考查離子方程式的書寫及離子方程式有關(guān)計算，為高頻考點，明確反應(yīng)實質(zhì)及各個物理量關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意（4）題計算，題目難度中等．