Question

13．常温下，向某Ba（OH）₂溶液中逐滴加入pH=x的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示：

序号	氢氧化钡溶液的体积/mL	盐酸的体积/mL	溶液的pH
①	22.00	0.00	13
②	22.00	18.00	12
③	22.00	22.00	7

（1）Ba（OH）₂溶液的物质的量浓度为？
（2）x的值是多少？
（3）向100mL上述Ba（OH）₂溶液中逐滴加入0.05mol/L NaHCO₃溶液，当沉淀刚好达最大值时溶液的pH为多少？（已知lg2=0.3）

Answer 1

分析 （1）根据①知，Ba（OH）₂溶液中未加稀盐酸时，溶液的pH=13，则溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-13}}$mol/L=0.1mol/L，根据OH^-守恒计算c[Ba（OH）₂]；
（2）根据③知，相同体积的氢氧化钡和稀盐酸混合时，混合溶液呈中性，说明酸中n（H⁺）等于碱中n（OH^-），因为体积相同，所以酸中c（H⁺）等于碱中c（OH^-）；
（3）向100mL上述Ba（OH）₂溶液中逐滴加入0.05mol/L NaHCO₃溶液，当沉淀刚好达最大值时，Ba（OH）₂、NaHCO₃的物质的量之比为1：1，二者反应生成碳酸钡沉淀、水和NaOH，n（NaOH）=n（NaHCO₃），再计算c（NaOH）及溶液的pH．

解答 解：（1）根据①知，Ba（OH）₂溶液中未加稀盐酸时，溶液的pH=13，则溶液中c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-13}}$mol/L=0.1mol/L，根据OH^-守恒计算c[Ba（OH）₂]=$\frac{1}{2}$×c（OH^-）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/L=0.05mol/L，
答：氢氧化钡物质的量浓度为0.05mol/L；
（2）根据③知，相同体积的氢氧化钡和稀盐酸混合时，混合溶液呈中性，说明酸中n（H⁺）等于碱中n（OH^-），因为体积相同，所以酸中c（H⁺）等于碱中c（OH^-）为0.1mol/L，所以x=1，答：x值为1；
（3）向100mL上述Ba（OH）₂溶液中逐滴加入0.05mol/L NaHCO₃溶液，当沉淀刚好达最大值时，Ba（OH）₂、NaHCO₃的物质的量之比为1：1，二者反应生成碳酸钡沉淀、水和NaOH，设碳酸氢钠的体积为xL，则0.05mol/L×0.1L=0.05mol/L×xL，x=0.1，混合溶液中n（NaOH）=n（NaHCO₃）=0.05mol/L×0.1L=0.005mol，c（NaOH）=$\frac{0.005mol}{0.2L}$=0.025mol/L，溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.025}$mol/L=4×10^-13 mol/L，溶液的pH=-lgc（H⁺）=-lg4×10^-13=12.4，
答：混合溶液的pH为12.4．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断及溶液pH值的计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，难点是（3）题计算，正确判断沉淀最大时消耗碳酸氢钠溶液体积是解此题关键，注意原子守恒的灵活运用，题目难度中等．