在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11.若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则NaHSO4溶液的pH是(已知lg2=0.3)(  )A. 2B. 2.3C. 2.6D. 2.9

问题描述:

在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11.若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则NaHSO4溶液的pH是(已知lg2=0.3)(  )
A. 2
B. 2.3
C. 2.6
D. 2.9

pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-2mol/L,设溶液体积为x,得到氢氧根离子物质的量为x×10-2mol,
反应消耗的硫酸氢钠物质的量为:0.5x×10-2mol,
设硫酸氢钠溶液体积为y,
依据反应Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH,混合后溶液pH=11,反应后的溶液中氢氧根离子浓度为:10-3mol/L,
则:

x×10−2−0.5x×10−2
x+y
=10-3
解得:x:y=1:4,
即硫酸氢钠溶液的体积y=4x,
则硫酸氢钠的物质的量浓度为:c(NaHSO4)=
0.5x×10−2
4x
=1.25×10-3mol/L,
该硫酸氢钠溶液中氢离子浓度为:c(H+)=c(NaHSO4)=1.25×10-3mol/L,
溶液的pH=-lg1.25×10-3mol/L=3-lg
10
8
=3+3lg2-1=2+0.9=2.9,
故选D.
答案解析:氢氧化钡和硫酸氢钠反应钡离子恰好沉淀,需要Ba(OH)2和NaHSO4按照物质的量1:1反应,设出氢氧化钡溶液、硫酸氢钠溶液的体积,然后结合溶液的pH列式计算出二者体积之比,再计算出硫酸氢钠溶液中氢离子浓度浓度、溶液的pH.
考试点:pH的简单计算.
知识点:本题考查了溶液pH的计算方法,题目难度中等,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系,正确分析、理解题干信息,求算出两溶液的体积之比为解答本题的关键.