Ba（OH）2和NaOH混合溶液的pH=14，取该溶液100mL，持续通入CO2，当CO2通入0.561L（标准状况下）时生成沉淀最多（设溶液体积不发生变化），试通过计算回答下列问题：（1）Ba（OH）2和NaOH的物质

Question

Ba（OH）₂和NaOH混合溶液的pH=14，取该溶液100mL，持续通入CO₂，当CO₂通入0.561L（标准状况下）时生成沉淀最多（设溶液体积不发生变化），试通过计算回答下列问题：
（1）Ba（OH）₂和NaOH的物质的量浓度各为多少？
（2）当通入CO₂的体积为2.24L时，溶液中各种离子（除H⁺、OH^- ）物质的量浓度各为多少？_222
2
2^+-

Answer 1

（1）混合溶液的pH=14，则c（OH^--）=1mol/L，溶液中n（OH^--）=1mol/L×0.1L=0.1mol，
CO₂2通入0.56L时沉淀量最大，氢氧化钡恰好完全转化为碳酸钡，根据原子守恒则n[Ba（OH）₂2]=n（BaCO₃3）=n（CO₂2）=(0.56L)/(22.4L/mol)=0.025mol，故溶液中n（NaOH）=0.1mol-0.025mol×2=0.05mol，
故溶液中c[Ba（OH）₂]=(0.025mol)/(0.1L)=0.25mol/L，c（NaOH）=(0.05mol)/(0.1L)=0.5mol/L，
答：溶液中Ba（OH）₂的浓度为0.25mol/L，NaOH的物质的量浓度为0.5mol/L．
（2）100mL溶液中n（OH^-）=1mol/L×0.1L=0.1mol，二氧化碳物质的量=(2.24L)/(22.4L/mol)=0.1mol，n（OH^-）：n（CO₂）=1：1，故CO₂与OH^-恰好发生反应OH^-+CO₂=HCO₃^-，最终恰好生成NaHCO₃、Ba（HCO₃）₂，
溶液中n（HCO₃^-）=n（CO₂）=0.1mol，c（HCO₃^-）=(0.1mol)/(0.1L)=1mol/L；溶液中钠离子、钡离子浓度不变，故c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=0.25mol/L；c（Na⁺）=c（NaOH）=0.5mol/L，
答：溶液中HCO₃^-为1mol/L；Ba²⁺为0.25mol/L；Na⁺为0.5mol/L． (0.56L)/(22.4L/mol)0.56L0.56L0.56L22.4L/mol22.4L/mol22.4L/mol=0.025mol，故溶液中n（NaOH）=0.1mol-0.025mol×2=0.05mol，
故溶液中c[Ba（OH）₂2]=(0.025mol)/(0.1L)=0.25mol/L，c（NaOH）=(0.05mol)/(0.1L)=0.5mol/L，
答：溶液中Ba（OH）₂的浓度为0.25mol/L，NaOH的物质的量浓度为0.5mol/L．
（2）100mL溶液中n（OH^-）=1mol/L×0.1L=0.1mol，二氧化碳物质的量=(2.24L)/(22.4L/mol)=0.1mol，n（OH^-）：n（CO₂）=1：1，故CO₂与OH^-恰好发生反应OH^-+CO₂=HCO₃^-，最终恰好生成NaHCO₃、Ba（HCO₃）₂，
溶液中n（HCO₃^-）=n（CO₂）=0.1mol，c（HCO₃^-）=(0.1mol)/(0.1L)=1mol/L；溶液中钠离子、钡离子浓度不变，故c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=0.25mol/L；c（Na⁺）=c（NaOH）=0.5mol/L，
答：溶液中HCO₃^-为1mol/L；Ba²⁺为0.25mol/L；Na⁺为0.5mol/L． (0.025mol)/(0.1L)0.025mol0.025mol0.025mol0.1L0.1L0.1L=0.25mol/L，c（NaOH）=(0.05mol)/(0.1L)=0.5mol/L，
答：溶液中Ba（OH）₂的浓度为0.25mol/L，NaOH的物质的量浓度为0.5mol/L．
（2）100mL溶液中n（OH^-）=1mol/L×0.1L=0.1mol，二氧化碳物质的量=(2.24L)/(22.4L/mol)=0.1mol，n（OH^-）：n（CO₂）=1：1，故CO₂与OH^-恰好发生反应OH^-+CO₂=HCO₃^-，最终恰好生成NaHCO₃、Ba（HCO₃）₂，
溶液中n（HCO₃^-）=n（CO₂）=0.1mol，c（HCO₃^-）=(0.1mol)/(0.1L)=1mol/L；溶液中钠离子、钡离子浓度不变，故c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=0.25mol/L；c（Na⁺）=c（NaOH）=0.5mol/L，
答：溶液中HCO₃^-为1mol/L；Ba²⁺为0.25mol/L；Na⁺为0.5mol/L． (0.05mol)/(0.1L)0.05mol0.05mol0.05mol0.1L0.1L0.1L=0.5mol/L，
答：溶液中Ba（OH）₂2的浓度为0.25mol/L，NaOH的物质的量浓度为0.5mol/L．
（2）100mL溶液中n（OH^--）=1mol/L×0.1L=0.1mol，二氧化碳物质的量=(2.24L)/(22.4L/mol)=0.1mol，n（OH^-）：n（CO₂）=1：1，故CO₂与OH^-恰好发生反应OH^-+CO₂=HCO₃^-，最终恰好生成NaHCO₃、Ba（HCO₃）₂，
溶液中n（HCO₃^-）=n（CO₂）=0.1mol，c（HCO₃^-）=(0.1mol)/(0.1L)=1mol/L；溶液中钠离子、钡离子浓度不变，故c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=0.25mol/L；c（Na⁺）=c（NaOH）=0.5mol/L，
答：溶液中HCO₃^-为1mol/L；Ba²⁺为0.25mol/L；Na⁺为0.5mol/L． (2.24L)/(22.4L/mol)2.24L2.24L2.24L22.4L/mol22.4L/mol22.4L/mol=0.1mol，n（OH^--）：n（CO₂2）=1：1，故CO₂2与OH^--恰好发生反应OH^--+CO₂2=HCO₃3^--，最终恰好生成NaHCO₃3、Ba（HCO₃3）₂2，
溶液中n（HCO₃3^--）=n（CO₂2）=0.1mol，c（HCO₃3^--）=(0.1mol)/(0.1L)=1mol/L；溶液中钠离子、钡离子浓度不变，故c（Ba²⁺）=c[Ba（OH）₂]=0.25mol/L；c（Na⁺）=c（NaOH）=0.5mol/L，
答：溶液中HCO₃^-为1mol/L；Ba²⁺为0.25mol/L；Na⁺为0.5mol/L． (0.1mol)/(0.1L)0.1mol0.1mol0.1mol0.1L0.1L0.1L=1mol/L；溶液中钠离子、钡离子浓度不变，故c（Ba²⁺2+）=c[Ba（OH）₂2]=0.25mol/L；c（Na⁺+）=c（NaOH）=0.5mol/L，
答：溶液中HCO₃3^--为1mol/L；Ba²⁺2+为0.25mol/L；Na⁺+为0.5mol/L．