Question

为了测定K₂CO₃和NaHCO₃混合物的组成，某学生每次称取一定质量的混合物溶于水配成溶液，向其中加入相同浓度的Ba(OH)₂溶液，每次实验均充分反应，实验结果记录如下表：

实验次数	混合物的质量／g	所加Ba(OH)2溶液的体积／L	测得沉淀的质量／g
1	0.858	0.5	1.379
2	1.716	0.5
3	2.574	0.5	4.137
4	3.432	0.5	5.516
5	4.290	0.5	5.516
6	5.148	0.5	5.516

请回答下列问题：

(1)第二次实验中产生沉淀的质量是_____________g。

(2)混合物中K₂CO₃和NaHCO₃的物质的量之比为_____________。

(3)在25℃时，取下第3组实验所得溶液体积的，加水配成500mL溶液，求此溶液的pH(要求写出计算过程)。

Answer 1

(1)2.758(此时Ba(OH)₂足量，而混合物的质量是实验1的2倍，故生成的沉淀质量也为实验1的2倍。)

(2)以第一组数据计算，设样品混合物中NaHCO₃和K₂CO₃的物质的量分别为xmol和ymol

   即n(K₂CO₃)：n(NaHCO₃)=5:2

(3)设第4次实验中、恰好生成沉淀，且沉淀质量为x′g，则有

BaCO₃—

197        1mol

 x′      (0.002+0.005)×4     x′=5.516g

或：由于第一次与第四次样品的质量比为3.432：0.858=4：1，而第一次与第四次沉淀的质量比为5.516：1.379=4:1，故第4次实验恰好沉淀，则原0.5L Ba(OH)₂溶液中：

2OH^-—Ba(OH)₂—BaCO₃

  2mol       197g

  c(OH^- )    5.516g

    c(OH^-)=0.056mol

设第三次实验消耗OH^-的物质的量为z

NaHCO₃    —     OH^-

1mol                1mol

0.002×3mol       z

 则z=0.006mol

∴c(OH^-)==10^-2mol·L^-1

∴pH=12