Question

11．常温下，取0.592g Na₂CO₃和NaHCO₃的固体混合物溶于水配成50.0mL溶液，往溶液中加入50.0mL Ba（OH）₂溶液恰好使生成的沉淀量最多，测得反应后溶液的pH=13 （混合溶液体积改变忽略不计）．试计算：
（1）反应后溶液中n（OHˉ）=0.01mol．
（2）原混合物中n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=2：1．

Answer 1

分析 （1）常温下pH=13的溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L，据n=cV计算出反应后溶液中氢氧根离子的物质的量；
（2）根据反应的实质结合反应实际情况计算氢氧根离子的物质的量以及钡离子、碳酸根离子的物质的量之间的关系，进而计算碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比．

解答 解：（1）测得反应后溶液的pH=13，反应后溶液的c（OH^-）=0.1mol/L，混合液体积是50.0mL，则氢氧根的物质的量为n（OH^-）=0.1mol/L×0.1L=0.01mol，
故答案为：0.01mol；
（2）设原混合物中n（Na₂CO₃）=xmol，n（NaHCO₃）=ymol，往溶液中加入Ba（OH₂）溶液，恰好使生成白色沉淀的量最多，根据HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，消耗氢氧根离子的物质的量是ymol，
反应后碳酸根离子是（x+y）mol，剩余的氢氧根的物质的量：n（OH^-）=0.01mol，
原氢氧化钡溶液中氢氧根离子总物质的量为：（0.01+y）mol，则钡离子的物质的量为：n（Ba²⁺）=$\frac{1}{2}$n（OH^-）=$\frac{1}{2}$（0.01+y）mol，
根据CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓可知：①$\frac{1}{2}$（0.01+y）=x+y，
根据混合物总质量可得：②106x+84y=0.592，
根据①②解得：x=0.004mol、y=0.002mol，
所以n（Na₂CO₃）：n（NaHCO₃）=0.004mol：0.002mol=2：1，
故答案为：2：1．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度不大，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．