解题思路:(1)第4次、第5次生成沉淀碳酸钡质量都为5.516g,说明样品质量为3.342g时,氢氧化钡已经完全反应,第1次、第3次样品的质量分别为0.858g、2.574g,第1次、第3次生成沉淀碳酸钡质量分别为1.379g、4.137g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:3,说明第3次恰好完全反应,根据第1次与第2次样品之比计算第2次生成沉淀的质量;
(2)第3次实验中样品完全反应,令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol,根据碳元素守恒可知沉淀碳酸钡的物质的量为(x+y)mol,根据样品质量与碳酸钡沉淀质量列方程计算;
(3)第3组实验反应后溶液为氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的混合溶液,由钡离子守恒计算溶液中钡离子物质的量,由钠离子守恒可知,溶液中n(NaOH)=n(NaHCO3),由钾离子守恒可知,溶液中n(KOH)=2n(K2CO3),根据溶液中氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的物质的量计算氢氧根的浓度,在计算稀释后氢氧根的浓度,利用pH值定义计算.
(1)第4次、第5次生成沉淀碳酸钡的质量都为5.516g,说明样品质量为3.342g时,氢氧化钡已经完全反应,第1次、第3次样品的质量分别为0.858g、2.574g,第1次、第3次生成沉淀碳酸钡质量分别为1.379g、4.137g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:3,说明第3次恰好完全反应,第2次实验中样品完全反应,令产生沉淀质量为mg,则:1.716g:2.574g=mg:4.137g,解得m=2.758,
故答案为:2.758g;
(2)第3次实验中样品完全反应,令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol,则:
84x+138y=2.574
197x+197y=4.137
解得x=0.006,y=0.015,
故n(NaHCO3):n(K2CO3)=0.006mol:0.015mol=2:5,
故答案为:2:5;
(3)实验中每次滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液500mL,第3次、第4次生成沉淀碳酸钡质量都为5.516g,说明样品质量为3.342g时,氢氧化钡已经完全反应,碳酸钡的物质的量为[5.516g/197g/mol]=0.028mol,根据钡离子守恒可知氢氧化钡的物质的量为0.028mol,
第3组实验反应后溶液为氢氧化钡、氢氧化钠、氢氧化钾的混合溶液.4.137g碳酸钡的物质的量为[4.137g/197g/mol]=0.021mol,由钡离子守恒可知,溶液中n[Ba(OH)2]=0.028mol-0.021mol=0.007mol;由钠离子守恒可知,溶液中n(NaOH)=n(NaHCO3)=0.006mol;由钾离子守恒可知,溶液中n(KOH)=2n(K2CO3)=2×0.015mol=0.03mol;所以溶液中n(OH-)=2n[Ba(OH)2]+n(NaOH)+n(KOH)=0.007mol×2+0.006mol+0.03mol=0.05mol,取所得溶液体积的[1/10],含有的氢氧根的物质的量为0.005mol,加水配成500mL溶液,氢氧根的浓度为[0.005mol/0.5L]=0.01mol/L,所以c(H+)=10-12mol/L,所以溶液的pH=-log10-12=12,
故答案为:12.
点评:
本题考点: 有关混合物反应的计算.
考点点评: 本题考查混合物的计算、实验数据分析处理、pH值计算等,综合性较大,难度较大,旨在考查学生的综合能力,是一道不错的能力考查题.