Question

Ba（OH）₂和NaOH混合溶液的pH=14，取该溶液100mL，持续通入CO₂，当CO₂通入0.561L（标准状况下）时生成沉淀最多（设溶液体积不发生变化），试通过计算回答下列问题：
（1）Ba（OH）₂和NaOH的物质的量浓度各为多少？
（2）当通入CO₂的体积为2.24L时，溶液中各种离子（除H⁺、OH^-）物质的量浓度各为多少？

Answer 1

（1）混合溶液的pH=14，则c（OH^-）=1mol/L，溶液中n（OH^-）=1mol/L×0.1L=0.1mol，
CO₂通入0.56L时沉淀量最大，氢氧化钡恰好完全转化为碳酸钡，根据原子守恒则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的浓度为0.25mol/L，NaOH的物质的量浓度为0.5mol/L．
（2）100mL溶液中n（OH^-）=1mol/L×0.1L=0.1mol，二氧化碳物质的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，n（OH^-）：n（CO₂）=1：1，故CO₂与OH^-恰好发生反应OH^-+CO₂=HCO₃^-，最终恰好生成NaHCO₃、Ba（HCO₃）₂，
溶液中n（HCO₃^-）=n（CO₂）=0.1mol，c（HCO₃^-）=

0.1mol

0.1L

=1mol/L；溶液中钠离子、钡离子浓度不变，故c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=0.25mol/L；c（Na⁺）=c（NaOH）=0.5mol/L，
答：溶液中HCO₃^-为1mol/L；Ba²⁺为0.25mol/L；Na⁺为0.5mol/L．