Question

18．已知常溫下，BaSO₄的K_sp為1×10^-10．現(xiàn)將0.01mol/L Ba（OH）₂溶液與0.02mol/L的Na₂SO₄溶液等體積混合，充分反應(yīng)．計算：
（1）混合溶液中Ba²⁺物質(zhì)的量濃度；
（2）混合溶液的pH值．

Answer 1

分析 （1）設(shè)出混合液的體積為1L，根據(jù)n=cV計算出氫氧化鋇、硫酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)反應(yīng)判斷過量，然后計算出反應(yīng)后溶液中硫酸根離子濃度，再結(jié)合硫酸鋇的溶度積計算出溶液中鋇離子濃度；
（2）混合液中氫氧根離子不反應(yīng)，計算出混合液中氫氧根離子濃度，再計算出氫離子濃度，最后得出溶液的pH．

解答 解：（1）設(shè)兩溶液各取1L，氫氧化鋇的物質(zhì)的量為：0.01mol/L×1L=0.01mol，硫酸鈉的物質(zhì)的量為：0.02mol/L×1L=0.02mol，
Ba（OH）₂+Na₂SO₄=BaSO₄↓+2NaOH
1 mol    1 mol
0.01mol   0.02 mol
由以上數(shù)據(jù)可知Na₂SO₄剩余：n（Na₂SO₄）=0.02mol-0.01mol=0.01 mol，反應(yīng)后溶液中硫酸根離子濃度為：c（SO₄^2-）=$\frac{0.01mol}{2L}$=0.005mol/L，
則：c（Ba²⁺）=$\frac{1×1{0}^{-10}}{0.005}$=2×10^-8 mol•L^-1，
答：混合溶液中Ba²⁺物質(zhì)的量濃度為2×10^-8 mol•L^-1．
（2）由以上反應(yīng)可知OH^-未參與離子反應(yīng)，混合液中氫氧根離子濃度為：c（OH^-）=$\frac{0.01mol×2}{2L}$=0.01mol/L，
c則c（H⁺）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{0.01}$=1×10^-12 mol•L^-1，
混合液的pH=-lg 1×10^-12=12，
答：反應(yīng)后的混合液的pH為12．

點評 本題考查了難溶物溶度積的計算、溶液pH的計算，題目難度中等，注意掌握難溶物溶解平衡及溶度積的計算方法，明確溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．