Question

用沉淀法測(cè)定NaHCO₃和K₂CO₃混合物的組成，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是每次稱取一定質(zhì)量的樣品溶于水制成溶液，向其中滴加相同濃度的Ba（OH）₂溶液，每次實(shí)驗(yàn)均充分反應(yīng)．
實(shí)驗(yàn)記錄見(jiàn)下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	稱取樣品的質(zhì)量/g	所加Ba（OH）2溶液的體積/L	測(cè)得生成沉淀質(zhì)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）寫(xiě)出少量NaHCO₃和過(guò)量Ba（OH）₂溶液反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）第2次實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量是

 

g．
（3）樣品中NaHCO₃和K₂CO₃的物質(zhì)的量之比是

 

．
（4）原Ba（OH）₂溶液的濃度為

 

mol?L^-1．
（5）室溫下取第3組實(shí)驗(yàn)所得溶液的

1

10

，加水配成500mL溶液，則稀釋以后溶液中的c（OH^-）濃度為

 

mol?L^-1．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：第4次、第5次生成沉淀碳酸鋇質(zhì)量都為5.516g，說(shuō)明樣品質(zhì)量為3.342g時(shí)，氫氧化鋇已經(jīng)完全反應(yīng)，第1次、第4次樣品的質(zhì)量分別為0.858g、3.432g，第1次、第4次生成沉淀碳酸鋇質(zhì)量分別為1.379g、5.516g，樣品的質(zhì)量之比等于生成的沉淀質(zhì)量之比為1：4，說(shuō)明第4次恰好完全反應(yīng)，
（1）少量NaHCO₃和過(guò)量Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成碳酸鋇、氫氧化鈉與水；
（2）根據(jù)第1次與第2次樣品之比等于沉淀質(zhì)量之比，據(jù)此計(jì)算第2次生成沉淀的質(zhì)量；
（3）第3次實(shí)驗(yàn)中樣品完全反應(yīng)，令碳酸氫鈉與碳酸鉀的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)碳元素守恒可知沉淀碳酸鋇的物質(zhì)的量為（x+y）mol，根據(jù)樣品質(zhì)量與碳酸鋇沉淀質(zhì)量列方程計(jì)算；
（4）利用第4次數(shù)據(jù)計(jì)算，根據(jù)n=

m

M

計(jì)算碳酸鋇物質(zhì)的量，根據(jù)鋇離子守恒計(jì)算氫氧化鋇的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算氫氧化鋇溶液濃度；
（5）第3組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)后溶液為氫氧化鋇、氫氧化鈉、氫氧化鉀的混合溶液，由鋇離子守恒計(jì)算n[Ba（OH）₂]，根據(jù)鈉離子、鉀離子守恒計(jì)算n（NaOH）、n（KOH），進(jìn)而計(jì)算溶液的

1

10

中含有n（OH^-），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算．

解答： 解：第4次、第5次生成沉淀碳酸鋇質(zhì)量都為5.516g，說(shuō)明樣品質(zhì)量為3.342g時(shí)，氫氧化鋇已經(jīng)完全反應(yīng)，第1次、第4次樣品的質(zhì)量分別為0.858g、3.432g，第1次、第4次生成沉淀碳酸鋇質(zhì)量分別為1.379g、5.516g，樣品的質(zhì)量之比等于生成的沉淀質(zhì)量之比為1：4，說(shuō)明第4次恰好完全反應(yīng)，
（1）少量NaHCO₃和過(guò)量Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成碳酸鋇、氫氧化鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O，
故答案為：Ba²⁺+HCO₃^-+OH^-═BaCO₃↓+H₂O；
（2）第2次實(shí)驗(yàn)中樣品完全反應(yīng)，令產(chǎn)生沉淀質(zhì)量為mg，則：0.858g：1.716g=1.379g：mg，解得m=2.758，
故答案為：2.758；
（3）第3次實(shí)驗(yàn)中樣品完全反應(yīng)，令碳酸氫鈉與碳酸鉀的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)碳元素守恒可知沉淀碳酸鋇的物質(zhì)的量為（x+y）mol，則：

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

解得x=0.006，y=0.015，
故樣品中NaHCO₃和K₂CO₃的物質(zhì)的量之比是0.006mol：0.015mol=2：5，
故答案為：2：5；
（4）利用第4次數(shù)據(jù)計(jì)算，碳酸鋇物質(zhì)的量=

5.516g

197g/mol

=0.028mol，根據(jù)鋇離子守恒，n[Ba（OH）₂]=n（BaCO₃）=0.028mol，故c[Ba（OH）₂]=

0.028mol

0.5L

=0.056mol/L，
故答案為：0.056；
（5）第3組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)后溶液為氫氧化鋇、氫氧化鈉、氫氧化鉀的混合溶液，由鋇離子守恒，n[Ba（OH）₂]=0.028mol-

4.137g

197g/mol

=0.007mol，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=n（NaHCO₃）=0.006mol，根據(jù)鉀離子守恒n（KOH）=2n（K₂CO₃）=0.015mol×2=0.03mol，所以溶液中n_總（OH^-）=2n[Ba（OH）₂]+n（NaOH）+n（KOH）=0.007mol×2+0.006mol+0.03mol=0.05mol，取所得溶液體積的

1

10

，含有的氫氧根的物質(zhì)的量為0.005mol，加水配成500mL溶液，c（OH^-）=

0.005mol

0.5L

=0.01mol/L，
故答案為：0.01．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理等，綜合性較大，根據(jù)質(zhì)量定比關(guān)系判斷過(guò)量問(wèn)題是解題關(guān)鍵，旨在考查學(xué)生的綜合能力，是一道不錯(cuò)的能力考查題，難度較大．