【200分】一道化学计算题（需详细过程）有一份含1molHCI和1molMgSO4的溶液,当向其中滴加1mol/L的Ba(OH)2溶液时,回答下列问题：（1）当Ba(OH)2溶液开始滴加时,溶液中最先发生的离子方程式是：____

陈尔奎回答：

　　【答】：

　　【1】Ba^2++2OH-+2H++SO4^2-=BaSO4↓+2H2O

　　【2】1molBaSO4和0.5molMg(OH)2

　　【3】1500mL；291g

　　【解】：

　　这里存在竞争反应.

　　①H++OH-=H2O

　　②Mg^2++2OH-=Mg(OH)2↓

　　③Ba^2++SO4^2-=BaSO4↓

　　滴加Ba(OH)2溶液时,溶液中可能发生的化学反应有以上3个.

　　反应③不存在竞争.

　　滴加Ba(OH)2进入,OH-相对是少量的,而H+和Mg^2+相对是过量的.假如反应②可以和反应①同时发生,那么生成的Mg(OH)2沉淀会被溶液中大量的H+溶解变回Mg^2+,相当于反应②没有发生.

　　所以,滴入Ba(OH)2时,反应①和③是同时发生的,随着滴入的Ba(OH)2增多,溶液中的H+被消耗完,再加入的OH-才会和Mg^2+沉淀.

　　【1】

　　当Ba(OH)2溶液开始滴加时,最先发生的离子方程式是：

　　Ba^2++2OH-+2H++SO4^2-=BaSO4↓+2H2O

　　【2】

　　n(BaOH)2=1mol

　　则,n(Ba^2+)=1mol

　　n(OH-)=2mol

　　1molBa^2+刚好与溶液中1molSO4^2-生成1molBaSO4沉淀

　　溶液中1molH+消耗1molOH-,剩余的1molOH-与溶液中0.5molMg^2+生成0.5molMg(OH)2沉淀,溶液中还剩余0.5molMg^2+

　　所以,产生1molBaSO4沉淀和0.5molMg(OH)2沉淀.

　　最后溶液中剩余0.5molMg^2+

　　【3】

　　溶液中能沉淀的只有Ba^2+与SO4^2-和Mg^2+与OH-,在【2】中,Ba^2+和SO4^2-已经沉淀完全,溶液中只剩余0.5molMg^2+,在【2】的溶液中继续加入Ba(OH)2溶液,使Mg^2+沉淀完全.

　　0.5molMg^2+和1molOH-生成0.5molMg(OH)2沉淀.

　　所以,另外在加入Ba(OH)2物质的量是：nBa(OH)2=0.5mol

　　即需要再加入0.5L的Ba(OH)2溶液

　　在【2】中已经加入了1LBa(OH)2

　　V总=1+0.5=1.5L

　　所以,要使生成的沉淀总量最大,需要加入Ba(OH)2溶液的最大量是：

　　VBa(OH)2=1.5L=1500mL

　　整个过程生成的沉淀只有BaSO4和Mg(OH)2

　　则,nBaSO4=n(SO4^2-)=1mol

　　nMg(OH)2=n(Mg^2+)=1mol

　　所以,mBaSO4=233*1=233g

　　mMg(OH)2=58*1=58g

　　那么,【m总=233+58=291g】

　　【注】：

　　以后碰到竞争反应,可以先假设该反应能发生,然后看生成物能否和剩余的物质继续发生反应变回来.如果会继续发生反应,那么该反应就不能优先发生.