Question

18．已知常温下，BaSO₄的K_sp为1×10^-10．现将0.01mol/L Ba（OH）₂溶液与0.02mol/L的Na₂SO₄溶液等体积混合，充分反应．计算：
（1）混合溶液中Ba²⁺物质的量浓度；
（2）混合溶液的pH值．

Answer 1

分析 （1）设出混合液的体积为1L，根据n=cV计算出氢氧化钡、硫酸钠的物质的量，根据反应判断过量，然后计算出反应后溶液中硫酸根离子浓度，再结合硫酸钡的溶度积计算出溶液中钡离子浓度；
（2）混合液中氢氧根离子不反应，计算出混合液中氢氧根离子浓度，再计算出氢离子浓度，最后得出溶液的pH．

解答 解：（1）设两溶液各取1L，氢氧化钡的物质的量为：0.01mol/L×1L=0.01mol，硫酸钠的物质的量为：0.02mol/L×1L=0.02mol，
Ba（OH）₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaOH
1 mol    1 mol
0.01mol   0.02 mol
由以上数据可知Na₂SO₄剩余：n（Na₂SO₄）=0.02mol-0.01mol=0.01 mol，反应后溶液中硫酸根离子浓度为：c（SO₄^2-）=$\frac{0.01mol}{2L}$=0.005mol/L，
则：c（Ba²⁺）=$\frac{1×1{0}^{-10}}{0.005}$=2×10^-8 mol•L^-1，
答：混合溶液中Ba²⁺物质的量浓度为2×10^-8 mol•L^-1．
（2）由以上反应可知OH^-未参与离子反应，混合液中氢氧根离子浓度为：c（OH^-）=$\frac{0.01mol×2}{2L}$=0.01mol/L，
c则c（H⁺）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{0.01}$=1×10^-12 mol•L^-1，
混合液的pH=-lg 1×10^-12=12，
答：反应后的混合液的pH为12．

点评 本题考查了难溶物溶度积的计算、溶液pH的计算，题目难度中等，注意掌握难溶物溶解平衡及溶度积的计算方法，明确溶液酸碱性与溶液pH的关系，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．