题目内容

15.现有0.1mol•L-1的Na2SO4和0.1mol•L-1的H2SO4混合溶液100mL,向其中逐滴加入0.2mol•L-1的 Ba(OH)2溶液,并不断搅拌,使反应充分进行.(忽略混合过程中的体积变化)
(1)当加入50mLBa(OH)2溶液时,所得溶液中的溶质是Na2SO4,其物质的量浓度为0.067 mol•
L-1.
(2)当溶液中沉淀量达到最大时,所加Ba(OH)2溶液的体积为100mL,所得溶液中溶质为NaOH,则该溶质物质的量浓度为0.1mol•L-1.

分析 (1)反应相当于Ba(OH)2先与H2SO4反应,然后再Na2SO4与反应,50mLBa(OH)2溶液中n[Ba(OH)2]=0.05L×0.2moL•L-1=0.01mol,100mL溶液中n(H2SO4)=0.1L×0.1moL•L-1=0.01mol,故氢氧化钡与硫酸恰好反应,硫酸钠不反应,根据n=cV计算硫酸钠的物质的量,再根据m=nM计算硫酸钠的质量;
(2)溶液中沉淀量达到最大时,发生Ba2++SO42-=BaSO4↓,故n[Ba(OH)2]=n(SO42-),再根据V=$\frac{n}{V}$计算氢氧化钡的体积.溶液中溶质为NaOH,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(Na+),再根据c=$\frac{n}{V}$计算.

解答 解:(1)反应相当于Ba(OH)2先与H2SO4反应,然后再Na2SO4与反应,100mLBa(OH)2溶液中n[Ba(OH)2]=0.1L×0.2moL•L-1=0.02mol,100mL溶液中n(H2SO4)=0.1L×0.2moL•L-1=0.02mol,故氢氧化钡与硫酸恰好反应,硫酸钠不反应,反应的离子方程式为:2H++SO42-+Ba2++2OH-=Ba SO4↓+2 H2O,溶液中溶质为Na2SO4,Na2SO4的物质的量为0.1L×0.1moL•L-1=0.01mol,Na2SO4的浓度=$\frac{0.01mol}{0.15L}$=0.067molL,
故答案为:Na2SO4;0.067;
(2)溶液中沉淀量达到最大时,硫酸根完全反应,发生Ba2++SO42-=BaSO4↓,故n[Ba(OH)2]=n(SO42-)=0.01mol+0.01mol=0.02mol,故氢氧化钡溶液的体积为$\frac{0.02mol}{0.2mol/L}$=0.1L=100mL.
此时溶液中溶质为NaOH,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(Na+)=0.01mol×2=0.02mol,故溶液中NaOH浓度为=$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L,
故答案为:100;NaOH,0.1.

点评 本题考查混合物的有关计算、常用化学计量的有关计算等,难度中等,理解发生反应的本质和元素守恒是解题的关键.

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