Question

19．常温下，1000mLpH=13的Ba（OH）₂和NaOH混合溶液中，持续通入CO₂气体产生沉淀的质量最大为4.925g，CO₂体积均在标准状况下测定，下列说法不正确的是（　　）

• A． 当V（CO₂）≤0.56L时，发生的离子反应式为CO₂+Ba²⁺+2OH^-═BaCO₃↓+H₂O
• B． 当V（CO₂）＞1.68L时，发生的离子反应式为BaCO₃+H₂O+CO₂═Ba²⁺+HCO₃^-
• C． NaOH的物质的量浓度为0.05mol•L^-1
• D． 当V（CO₂）=1.96L时，BaCO₃与Ba（HCO₃）₂的物质的量之比为2：1

Answer 1

分析 常温下pH=13的溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L，1L该溶液中含有氢氧根离子的物质的量为0.1mol；持续通入CO₂气体产生沉淀的质量最大为4.925g，说明生成碳酸钡的最大物质的量为$\frac{4.925g}{197g/mol}$=0.025mol，根据质量守恒定律可知原溶液中含有氢氧化钡的物质的量为0.025mol，根据氢氧根离子的总物质的量可知NaOH的物质的量为：0.1mol-0.025mol×2=0.05mol，即原溶液中含有0.025mol氢氧化钡、0.05molNaOH，据此进行解答．

解答 解：常温下pH=13的溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，1L该溶液中n（OH^-）=0.1mol；持续通入CO₂气体产生沉淀的质量最大为4.925g，该沉淀为碳酸钡，n（BaCO₃）=$\frac{4.925g}{197g/mol}$=0.025mol，根据质量守恒可知原溶液中n（Ba（OH）₂）=0.025mol，根据氢氧根离子的总物质的量可知n（NaOH）=0.1mol-0.025mol×2=0.05mol，
A．标况下0.56L二氧化碳的物质的量为：$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，当V（CO₂）≤0.025mol时，只有氢氧化钡反应，反应的离子方程式为：CO₂+Ba²⁺+2OH^-═BaCO₃↓+H₂O，故A正确；
B．当Ba（OH）₂和NaOH恰好反应生成碳酸钡、碳酸钠时，n（CO₂）=$\frac{1}{2}$n（OH^-）=0.05mol，然后再通入二氧化碳时，碳酸钠开始反应，0.025mol碳酸钠转化成碳酸氢钠消耗0.025mol二氧化碳，所以碳酸钡开始溶解前消耗二氧化碳的总物质的量为：0.075mol，标况下0.075mol二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.075mol=1.68L，所以当当V（CO₂）＞1.68L时，碳酸钡开始溶解，反应的离子方程式为：BaCO₃+H₂O+CO₂═Ba²⁺+HCO₃^-，故B正确；
C．NaOH的物质的量浓度为：c（NaOH）=$\frac{0.05mol}{1L}$=0.05mol/L，故C正确；
D．当V（CO₂）=1.96L时，二氧化碳的物质的量为：$\frac{1.96L}{22.4L/mol}$=0.0875mol，氢氧化钡、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钡、碳酸氢钠消耗二氧化碳的物质的量为0.075mol，则溶解碳酸钡消耗二氧化碳的物质的量为：0.0875mol-0.075mol=0.0125mol，同时生成0.0125mol碳酸氢钡，反应后剩余0.0125mol碳酸钡，此时BaCO₃与Ba（HCO₃）₂的物质的量之比为1：1，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了离子方程式计算与书写，题目难度中等，正确判断混合物组成为解答关键，注意明确发生反应实质，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．