Question

用沉淀法测定 KHCO₃和 Na₂CO₃ 固体混合物的组成，每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液，向其中滴加相同浓度的 Ba(OH)₂ 溶液，每次实验均充分反应，反应前后溶液体积变化忽略不计，实验记录见下表：

实验序号	I	II	III	IV	Ⅴ
样品质量(g)	3.06	6.12	9.18	12.24	15.30
Ba(OH)2溶液体积(mL)	300	300	300	300	300
生成沉淀的质量(g)	5.91	11.82	17.73	23.64	23.64

回答下列问题：

（1）样品中KHCO₃ 和Na₂CO₃ 的物质的量之比_______。

（2）室温下第III组实验所得溶液中的 OH^-物质的量浓度为_________。

Answer

2: 10.60 mol·Lˉ1

【解析】

第4次、第5次生成沉淀碳酸钡质量都为23.64 g，说明样品质量为12.24 g时，氢氧化钡已经完全反应，第1次、第4次样品的质量分别为3.06g、12.24 g，第1次、第4次生成沉淀碳酸钡质量分别为5.91g、23.64 g，样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1∶4，说明第4次恰好完全反应；

(1)第4次实验中样品完全反应，令碳酸氢钾与碳酸钠的物质的量分别为x mol、y mol，则：100 x+106 y=12.24、197 x+197 y＝23.64，解得：x=0.08，y=0.04，故n(KHCO3)：n(Na2CO3)=0.08 mol：0.04 mol=2∶1； Ba(OH)2 溶液中Ba2+的物质的量为x+y=0.12 mol；

(2)原固体混合物的组成不变，可由(1)可知9.18g固体中KHCO3为0.06 mol，Na2CO3为0.03 mol，原Ba(OH)2 溶液中Ba2+的物质的量为0.12 mol，OH-的物质的量为0.24 mol；第III组实验所得溶液中的 OH-物质的量0.24 mol-0.06 mol=0.18 mol，其物质的量浓度为0.18 mol÷0.03 L=0.60 mol·Lˉ1。

点睛：考查混合物的计算、实验数据分析处理、pH值计算等，综合性较大，解题关键要准确判断完全反应的情况；即第4次、第5次生成沉淀碳酸钡质量都为23.64 g，说明样品质量为12.24 g时，氢氧化钡已经完全反应，第1次、第4次样品的质量分别为3.06g、12.24 g，第1次、第4次生成沉淀碳酸钡质量分别为5.91g、23.64 g，样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1∶4，说明第4次恰好完全反应。