Question

【題目】在100mL碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合溶液中，加入氫氧化鋇溶液，生成的沉淀如表：

實驗序號	1	2	3
V（氫氧化鋇溶液）/mL	80	160	240
沉淀質量/g	1.576	3.152	3.940

將實驗3的懸濁液過濾，在濾液中加鹽酸，恰好呈中性。

（1）氫氧化鋇溶液的物質的量濃度為___。

（2）若將原100mL碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合溶液加熱蒸干并灼燒至恒重，得到___g。

Answer 1

【答案】 0.22

【解析】

從離子方程式的角度進行分析。向碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合溶液中加入氫氧化鋇溶液，發生的離子反應有： HCO3-+OH-=H2O+CO32-、Ba2++CO32-=BaCO3↓。從實驗2和實驗3沉淀質量的變化來看，實驗2顯然沒有沉淀完全，假設實驗3中的240mL溶液仍能完全將Ba2+沉淀，應生成的沉淀的質量是=4.728g>3.940g，所以實驗3中溶液中的所有的碳酸鈉和碳酸氫鈉均已反應完全。

（1）據以上分析，實驗2中加入的鋇離子完全沉淀，發生反應Ba2++CO32-=BaCO3↓，n[Ba(OH)2]=n(Ba2+)=n(BaCO3)==0.016mol，所以c[Ba(OH)2]==0.1mol/L；

（2）240mL氫氧化鋇溶液中氫氧化鋇的物質的量為：0.24L×0.1mol/L=0.024mol，其中OH-的物質的量為0.048mol。實驗3的濾液中加入100mL 0.38mol/L鹽酸恰好完全中和剩余的OH-，其物質的量為0.038mol，所以100mL原混合溶液中HCO3-消耗的OH-的物質的量為：0.048mol-0.038mol=0.01mol，則據反應式HCO3-+OH-=H2O+CO32-可知原溶液中NaHCO3的物質的量為0.01mol。實驗3中共生成BaCO3沉淀0.02mol，其中NaHCO3生成的BaCO3沉淀是0.01mol，所以碳酸鈉生成的BaCO3沉淀是0.01mol，所以原溶液中含有Na2CO3 0.01mol。將原混合溶液加熱蒸干并灼燒至恒重，只有碳酸氫鈉受熱分解：，0.01mol NaHCO3完全分解生成二氧化碳0.005mol，其質量為0.005mol×44g/mol=0.22g。