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Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14,取该溶液100mL,持续通入CO2,当CO2通入0.561L(标准状况下)时生成沉淀最多(设溶液体积不发生变化),试通过计算回答下列问题:
(1)Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少?
(2)当通入CO2的体积为2.24L时,溶液中各种离子(除H+、OH- )物质的量浓度各为多少?
分析:(1)混合溶液的pH=14,则c(OH-)=1mol/L,CO2通入0.56L时沉淀量最大,氢氧化钡恰好完全转化为碳酸钡,根据原子守恒则n[Ba(OH)2]=n(BaCO3)=n(CO2),再根据溶液中n(OH-)计算n(NaOH),根据c=
n
V
计算;
(2)100mL溶液中n(OH-)=1mol/L×0.1L=0.1mol,二氧化碳物质的量=
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,n(OH-):n(CO2)=1:1,故CO2与OH-恰好发生反应OH-+CO2=HCO3-,最终恰好生成NaHCO3、Ba(HCO32,溶液中钠离子、钡离子浓度不变,根据c=
n
V
计算HCO3-的浓度.
解答:解:(1)混合溶液的pH=14,则c(OH-)=1mol/L,溶液中n(OH-)=1mol/L×0.1L=0.1mol,
CO2通入0.56L时沉淀量最大,氢氧化钡恰好完全转化为碳酸钡,根据原子守恒则n[Ba(OH)2]=n(BaCO3)=n(CO2)=
0.56L
22.4L/mol
=0.025mol,故溶液中n(NaOH)=0.1mol-0.025mol×2=0.05mol,
故溶液中c[Ba(OH)2]=
0.025mol
0.1L
=0.25mol/L,c(NaOH)=
0.05mol
0.1L
=0.5mol/L,
答:溶液中Ba(OH)2的浓度为0.25mol/L,NaOH的物质的量浓度为0.5mol/L.
(2)100mL溶液中n(OH-)=1mol/L×0.1L=0.1mol,二氧化碳物质的量=
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,n(OH-):n(CO2)=1:1,故CO2与OH-恰好发生反应OH-+CO2=HCO3-,最终恰好生成NaHCO3、Ba(HCO32
溶液中n(HCO3-)=n(CO2)=0.1mol,c(HCO3-)=
0.1mol
0.1L
=1mol/L;溶液中钠离子、钡离子浓度不变,故c(Ba2+)=c[Ba(OH)2]=0.25mol/L;c(Na+)=c(NaOH)=0.5mol/L,
答:溶液中HCO3-为1mol/L;Ba2+为0.25mol/L;Na+为0.5mol/L.
点评:本题考查混合物的有关计算,难度中等,题目过程复杂、涉及反应较多,注意利用守恒思想进行的解答,(2)为易错点、难点,利用方程式比较麻烦,首先考虑二氧化碳与氢氧根离子的反应情况,再考虑碳酸根与钡离子反应情况.
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(填写编号).
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mol?L-1(保留到小数点后一位).
(3)25℃时,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液呈
 
(填“酸性”,“中性”或“碱性”),请写出溶液中离子浓度间的一个等式:
 

(4)25℃时,将m mol/L的醋酸和n mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液的pH=7,则溶液中
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=
 
,m与n的大小关系是m
 
n(填“>”“=”或“<”).
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