Question

為了測定K₂CO₃和NaHCO₃混合物的組成，某學生每次稱取一定質量的混合物溶于水配成溶液，向其中加入相同濃度的Ba(OH)₂溶液，每次實驗均充分反應，實驗結果記錄如下表：

實驗次數(shù)	混合物的質量／g	所加Ba(OH)2溶液的體積／L	測得沉淀的質量／g
1	0.858	0.5	1.379
2	1.716	0.5
3	2.574	0.5	4.137
4	3.432	0.5	5.516
5	4.290	0.5	5.516
6	5.148	0.5	5.516

請回答下列問題：

(1)第二次實驗中產生沉淀的質量是_____________g。

(2)混合物中K₂CO₃和NaHCO₃的物質的量之比為_____________。

(3)在25℃時，取下第3組實驗所得溶液體積的，加水配成500mL溶液，求此溶液的pH(要求寫出計算過程)。

Answer 1

(1)2.758(此時Ba(OH)₂足量，而混合物的質量是實驗1的2倍，故生成的沉淀質量也為實驗1的2倍。)

(2)以第一組數(shù)據(jù)計算，設樣品混合物中NaHCO₃和K₂CO₃的物質的量分別為xmol和ymol

   即n(K₂CO₃)：n(NaHCO₃)=5:2

(3)設第4次實驗中、恰好生成沉淀，且沉淀質量為x′g，則有

BaCO₃—

197        1mol

 x′      (0.002+0.005)×4     x′=5.516g

或：由于第一次與第四次樣品的質量比為3.432：0.858=4：1，而第一次與第四次沉淀的質量比為5.516：1.379=4:1，故第4次實驗恰好沉淀，則原0.5L Ba(OH)₂溶液中：

2OH^-—Ba(OH)₂—BaCO₃

  2mol       197g

  c(OH^- )    5.516g

    c(OH^-)=0.056mol

設第三次實驗消耗OH^-的物質的量為z

NaHCO₃    —     OH^-

1mol                1mol

0.002×3mol       z

 則z=0.006mol

∴c(OH^-)==10^-2mol·L^-1

∴pH=12