Question

【题目】在100mL碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液中，加入氢氧化钡溶液，生成的沉淀如表：

实验序号	1	2	3
V（氢氧化钡溶液）/mL	80	160	240
沉淀质量/g	1.576	3.152	3.940

将实验3的悬浊液过滤，在滤液中加盐酸，恰好呈中性。

（1）氢氧化钡溶液的物质的量浓度为___。

（2）若将原100mL碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液加热蒸干并灼烧至恒重，得到___g。

Answer 1

【答案】 0.22

【解析】

从离子方程式的角度进行分析。向碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液中加入氢氧化钡溶液，发生的离子反应有： HCO3-+OH-=H2O+CO32-、Ba2++CO32-=BaCO3↓。从实验2和实验3沉淀质量的变化来看，实验2显然没有沉淀完全，假设实验3中的240mL溶液仍能完全将Ba2+沉淀，应生成的沉淀的质量是=4.728g>3.940g，所以实验3中溶液中的所有的碳酸钠和碳酸氢钠均已反应完全。

（1）据以上分析，实验2中加入的钡离子完全沉淀，发生反应Ba2++CO32-=BaCO3↓，n[Ba(OH)2]=n(Ba2+)=n(BaCO3)==0.016mol，所以c[Ba(OH)2]==0.1mol/L；

（2）240mL氢氧化钡溶液中氢氧化钡的物质的量为：0.24L×0.1mol/L=0.024mol，其中OH-的物质的量为0.048mol。实验3的滤液中加入100mL 0.38mol/L盐酸恰好完全中和剩余的OH-，其物质的量为0.038mol，所以100mL原混合溶液中HCO3-消耗的OH-的物质的量为：0.048mol-0.038mol=0.01mol，则据反应式HCO3-+OH-=H2O+CO32-可知原溶液中NaHCO3的物质的量为0.01mol。实验3中共生成BaCO3沉淀0.02mol，其中NaHCO3生成的BaCO3沉淀是0.01mol，所以碳酸钠生成的BaCO3沉淀是0.01mol，所以原溶液中含有Na2CO3 0.01mol。将原混合溶液加热蒸干并灼烧至恒重，只有碳酸氢钠受热分解：，0.01mol NaHCO3完全分解生成二氧化碳0.005mol，其质量为0.005mol×44g/mol=0.22g。