Question

16．現有0.1mol•L^-1的Na₂SO₄和0.2mol•L^-1的H₂SO₄混合溶液100mL，向其中逐滴加入0.2mol•L^-1的 Ba（OH）₂溶液，并不斷攪拌，使反應充分進行．
（1）當加入100mLBa（OH）₂溶液時，所得溶液中的溶質是Na₂SO₄，其物質的量濃度為0.05mol•L^-1．
（2）當溶液中沉淀量達到最大時，所加Ba（OH）₂溶液的體積為150mL，所得溶液中溶質為NaOH，其物質的量濃度為0.08mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）反應相當于Ba（OH）₂先與H₂SO₄反應，然后再Na₂SO₄與氫氧化鋇反應，100mLBa（OH）₂溶液中n[Ba（OH）₂]=0.1L×0.2moL•L^-1=0.02mol，100mL溶液中n（H₂SO₄）=0.1L×0.1moL•L^-1=0.01mol，故氫氧化鋇與硫酸反應一半，硫酸鈉反應一半，根據n=cV計算硫酸鈉的物質的量，再根據m=nM計算硫酸鈉的質量；
（2）溶液中沉淀量達到最大時，發生Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故n[Ba（OH）₂]=n（SO₄^2-），再根據V=$\frac{n}{V}$計算氫氧化鋇的體積，溶液中溶質為NaOH，根據鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（Na⁺），再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：（1）反應相當于Ba（OH）₂先與H₂SO₄反應，然后再Na₂SO₄與氫氧化鋇反應，100mLBa（OH）₂溶液中n[Ba（OH）₂]=0.1L×0.2moL•L^-1=0.02mol，100mL溶液中n（H₂SO₄）=0.1L×0.2moL•L^-1=0.02mol，故氫氧化鋇與硫酸恰好，硫酸鈉不反應，反應的離子方程式為：2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-=BaSO₄↓+2 H₂O，溶液中溶質為Na₂SO₄，Na₂SO₄的物質的量為0.1L×0.1moL•L^-1=0.01mol，Na₂SO₄的濃度=$\frac{0.01mol}{0.2L}$=0.05mol/L，
故答案為：Na₂SO₄；0.05；
（2）溶液中沉淀量達到最大時，硫酸根完全反應，發生Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故n[Ba（OH）₂]=n（SO₄^2-）=0.01mol+0.02mol=0.03mol，故氫氧化鋇溶液的體積為$\frac{0.03mol}{0.2mol/L}$=0.15L=150mL．
此時溶液中溶質為NaOH，根據鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（Na⁺）=0.01mol×2=0.02mol，故溶液中NaOH濃度為=$\frac{0.02mol}{0.25L}$=0.08mol/L，
故答案為：150；NaOH；0.08．

點評 本題考查混合物的有關計算、常用化學計量的有關計算等，難度中等，理解發生反應的本質和元素守恒是解題的關鍵．