Question

19．向Ba（OH）₂溶液中逐滴加入稀硫酸，请完成下列问题：
（1）写出反应的离子方程式Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
（2）下列四种情况下，离子方程式与（1）相同的是C（填序号）
A．向NaHSO₄溶液中，逐滴加入Ba（OH）₂溶液至过量
B．向Ba（OH）₂溶液中，逐滴加入NaHSO₄溶液至Ba²⁺恰好完全沉淀
C．向NaHSO₄溶液中，逐滴加入Ba（OH）₂溶液至溶液显中性
D．向Ba（OH）₂溶液中，逐滴加入NaHSO₄溶液至过量
（3）若缓缓加入稀H₂SO₄直至过量，整个过程中混合溶液中的导电能力（用电流强度I表示）可近似地用如图中的曲线表示是C（填序号）
（4）向Ba（OH）₂溶液中加入密度为1.165g/cm³的硫酸溶液，直到恰好完全反应为止，已知所生成的沉淀的质量等于加入的H₂SO₄溶液的质量，则硫酸溶液的浓度为5mol/L．

Answer 1

分析 （1）Ba（OH）₂溶液中逐滴加入稀H₂SO₄生成BaSO₄沉淀和水；
（2）A．向NaHSO₄溶液中，逐滴加入Ba（OH）₂溶液至过量，混合溶液呈碱性，溶液中溶质为NaOH；
B．向Ba（OH）₂溶液中，逐滴加入NaHSO₄溶液至Ba²⁺恰好完全沉淀，二者以1：1反应，二者反应生成硫酸钡、水和NaOH；
C．向NaHSO₄溶液中，逐滴加入Ba（OH）₂溶液至溶液显中性，溶液中溶质为硫酸钠；
D．向Ba（OH）₂溶液中，逐滴加入NaHSO₄溶液至过量，混合溶液呈酸性；
（3）二者反应生成硫酸钡和水，硫酸钡难溶于水，水是弱电解质，所以随着反应进行，离子浓度减小，溶液导电能力减小，当二者恰好完全反应时溶液导电能力最小，继续加入稀硫酸，溶液中离子浓度增大，溶液导电能力增大；
（4）硫酸溶液与氢氧化钡溶液发生反应：Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O，生成沉淀BaSO₄的质量等于原硫酸溶液的质量，假设硫酸钡的质量为233g，根据方程式计算的H₂SO₄质量，根据密度、硫酸质量计算硫酸体积，进而计算硫酸溶液中硫酸物质的量浓度．

解答 解：（1）Ba（OH）₂溶液中逐滴加入稀H₂SO₄生成BaSO₄沉淀和水，离子方程式为Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O，故答案为：Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O；
（2）（1）中二者以1：1反应，反应后溶液呈中性，
A．向NaHSO₄溶液中，逐滴加入Ba（OH）₂溶液至过量，混合溶液呈碱性，溶液中溶质为NaOH，不符合；
B．向Ba（OH）₂溶液中，逐滴加入NaHSO₄溶液至Ba²⁺恰好完全沉淀，二者以1：1反应，二者反应生成硫酸钡、水和NaOH，溶液呈碱性，不符合；
C．向NaHSO₄溶液中，逐滴加入Ba（OH）₂溶液至溶液显中性，溶液中溶质为硫酸钠，符合条件；
D．向Ba（OH）₂溶液中，逐滴加入NaHSO₄溶液至过量，混合溶液呈酸性，不符合，
故选C；
（3）二者反应生成硫酸钡和水，硫酸钡难溶于水，水是弱电解质，所以随着反应进行，离子浓度减小，溶液导电能力减小，当二者恰好完全反应时溶液导电能力最小，继续加入稀硫酸，溶液中离子浓度增大，溶液导电能力增大，所以曲线是C，故选C；
（4）假设硫酸钡的质量为233g，由Ba（OH）₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2H₂O，可知H₂SO₄质量为98g，生成沉淀BaSO₄的质量等于原硫酸溶液的质量，故原硫酸溶液的质量为233g，硫酸体积=$\frac{233g}{1.165g/mL}$=200mL=0.2L，
n（H₂SO₄）=$\frac{98g}{98g/mol}$=1mol，所以c（H₂SO₄）=$\frac{1mol}{0.2L}$=5mol/L，
故答案为：5．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断、化学方程式计算、溶液导电能力大小判断等知识点，明确反应实质是解本题关键，注意：溶液导电能力与离子浓度成正比，与电解质强弱无关，难点是（4）题计算．