Question

有未知浓度的Ba(OH)₂和NaOH混合溶液，量取四份该溶液分别通入等量的CO₂（已折算成标准状况下的体积，不考虑CO₂在水中的溶解），生成沉淀的物质的量如下表：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
CO2体积(mL)	2352	2352	2352	2352
样品体积(mL)	20.0	30.0	40.0	50.0
沉淀物质的量(×10^-2mol)	1.50	4.50	6.00	7.50

（1）该混合溶液中Ba(OH)₂的物质的量浓度=_____________。

（2）实验Ⅲ最后所得溶液中碳酸钠的物质的量=___________。

Answer

1.50mol/L0.0450mol

【解析】试题分析：Ba(OH)2和NaOH混合溶液中通入CO2气体，依次发生①Ba(OH)2+ CO2= BaCO3↓+H2O ②NaOH+ CO2= Na2CO3+H2O ③Na2CO3+H2O+ CO2= NaHCO3 ④BaCO3+H2O+ CO2= BaHCO3；根据图表数据，样品体积依次增大10 mL，实验Ⅱ比实验Ⅰ沉淀物质的量增大0.03 mol，实验Ⅲ比实验Ⅱ沉淀物质的量增大0.015 mol，实验Ⅳ比实验Ⅲ沉淀物质的量增大0.015 mol，说明实验Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ没有生成BaHCO3，只发生Ba(OH)2+ CO2= BaCO3↓+H2O反应；实验Ⅰ生成沉淀比Ⅱ少0.03 mol，说明实验Ⅰ上述4个反应均有发生，氢氧化钠完全转化成碳酸氢钠。

解析：

(1)设混合溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为c mol/L

Ba(OH)2+ CO2 = BaCO3↓+H2O

1mol 1mol

0.04L×c mol/L 0.06 mol

解得c=1.50mol/L

(2) 设氢氧化钠的浓度为y mol/L，实验Ⅰ生成BaCO3 0.015 mol，生成Ba(HCO3)2 （0.02×1.50mol/L-0.015）mol，生成NaHCO3 0.02L×ymol/L，根据碳元素守恒

0.015 mol+（0.02×1.50mol/L-0.015）mol×2+0.02L×ymol/L=0.105 mol，y=3mol/L；实验Ⅰ生成BaCO3 0.075 mol，生成NaHCO3 z mol，生成Na2CO3（0.05×3mol/L-y）mol÷2，根据碳元素守恒0.075 mol+z+（0.05×3mol/L-z）mol÷2=0.105 mol；z=0.0450mol。

点睛：向Ba(OH)2和NaOH混合溶液中通入CO2气体，依次发生Ba(OH)2+ CO2= BaCO3↓+H2O ；NaOH+ CO2= Na2CO3+H2O ；Na2CO3+H2O+ CO2= NaHCO3 ；BaCO3+H2O+ CO2= BaHCO3；四个反应，先有沉淀后沉淀溶解，通入CO2气体与生成沉淀质量的图像为