Question

Ba（OH）₂和NaOH混合溶液的pH=14，取該溶液100mL，持續通入CO₂，當CO₂通入0.561L（標準狀況下）時生成沉淀最多（設溶液體積不發生變化），試通過計算回答下列問題：
（1）Ba（OH）₂和NaOH的物質的量濃度各為多少？
（2）當通入CO₂的體積為2.24L時，溶液中各種離子（除H⁺、OH^- ）物質的量濃度各為多少？

Answer 1

分析：（1）混合溶液的pH=14，則c（OH^-）=1mol/L，CO₂通入0.56L時沉淀量最大，氫氧化鋇恰好完全轉化為碳酸鋇，根據原子守恒則n[Ba（OH）₂]=n（BaCO₃）=n（CO₂），再根據溶液中n（OH^-）計算n（NaOH），根據c=

n

V

計算；
（2）100mL溶液中n（OH^-）=1mol/L×0.1L=0.1mol，二氧化碳物質的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，n（OH^-）：n（CO₂）=1：1，故CO₂與OH^-恰好發生反應OH^-+CO₂=HCO₃^-，最終恰好生成NaHCO₃、Ba（HCO₃）₂，溶液中鈉離子、鋇離子濃度不變，根據c=

n

V

計算HCO₃^-的濃度．

解答：解：（1）混合溶液的pH=14，則c（OH^-）=1mol/L，溶液中n（OH^-）=1mol/L×0.1L=0.1mol，
CO₂通入0.56L時沉淀量最大，氫氧化鋇恰好完全轉化為碳酸鋇，根據原子守恒則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的濃度為0.25mol/L，NaOH的物質的量濃度為0.5mol/L．
（2）100mL溶液中n（OH^-）=1mol/L×0.1L=0.1mol，二氧化碳物質的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，n（OH^-）：n（CO₂）=1：1，故CO₂與OH^-恰好發生反應OH^-+CO₂=HCO₃^-，最終恰好生成NaHCO₃、Ba（HCO₃）₂，
溶液中n（HCO₃^-）=n（CO₂）=0.1mol，c（HCO₃^-）=

0.1mol

0.1L

=1mol/L；溶液中鈉離子、鋇離子濃度不變，故c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=0.25mol/L；c（Na⁺）=c（NaOH）=0.5mol/L，
答：溶液中HCO₃^-為1mol/L；Ba²⁺為0.25mol/L；Na⁺為0.5mol/L．

點評：本題考查混合物的有關計算，難度中等，題目過程復雜、涉及反應較多，注意利用守恒思想進行的解答，（2）為易錯點、難點，利用方程式比較麻煩，首先考慮二氧化碳與氫氧根離子的反應情況，再考慮碳酸根與鋇離子反應情況．