【答】：
【1】Ba^2+ + 2OH- + 2H+ + SO4^2- = BaSO4↓ + 2H2O
【2】1mol BaSO4 和 0.5mol Mg(OH)2
【3】1500mL ；291g
【解】：
這里存在競爭反應(yīng).
① H+ + OH- = H2O
②Mg^2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓
③Ba^2+ + SO4^2- = BaSO4↓
滴加Ba(OH)2溶液時(shí),溶液中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有以上3個(gè).
反應(yīng)③不存在競爭.
滴加Ba(OH)2進(jìn)入,OH-相對(duì)是少量的,而H+ 和 Mg^2+相對(duì)是過量的.假如反應(yīng)②可以和反應(yīng)①同時(shí)發(fā)生,那么生成的Mg(OH)2沉淀會(huì)被溶液中大量的H+溶解變回Mg^2+,相當(dāng)于反應(yīng)②沒有發(fā)生.
所以,滴入Ba(OH)2時(shí),反應(yīng)①和③是同時(shí)發(fā)生的,隨著滴入的Ba(OH)2增多,溶液中的H+被消耗完,再加入的OH-才會(huì)和Mg^2+沉淀.
【1】
當(dāng)Ba(OH)2溶液開始滴加時(shí),最先發(fā)生的離子方程式是：
Ba^2+ + 2OH- + 2H+ + SO4^2- = BaSO4↓ + 2H2O
【2】
n(BaOH)2 = 1mol
則,n(Ba^2+)=1mol
n (OH-)=2mol
1mol Ba^2+剛好與溶液中1mol SO4^2- 生成 1mol BaSO4沉淀
溶液中1mol H+消耗 1mol OH- ,剩余的1mol OH- 與溶液中0.5mol Mg^2+生成0.5mol Mg(OH)2沉淀,溶液中還剩余0.5mol Mg^2+
所以,產(chǎn)生1mol BaSO4沉淀 和 0.5mol Mg(OH)2沉淀.
最后溶液中剩余0.5mol Mg^2+
【3】
溶液中能沉淀的只有Ba^2+與SO4^2- 和 Mg^2+與OH-,在【2】中,Ba^2+和SO4^2-已經(jīng)沉淀完全,溶液中只剩余0.5mol Mg^2+ ,在【2】的溶液中繼續(xù)加入Ba(OH)2溶液,使Mg^2+沉淀完全.
0.5mol Mg^2+ 和1mol OH- 生成 0.5mol Mg(OH)2沉淀.
所以,另外在加入Ba(OH)2物質(zhì)的量是：nBa(OH)2=0.5mol
即需要再加入0.5L 的Ba(OH)2溶液
在【2】中已經(jīng)加入了1L Ba(OH)2
V總=1+0.5=1.5L
所以,要使生成的沉淀總量最大,需要加入Ba(OH)2溶液的最大量是：
VBa(OH)2 = 1.5L=1500mL
整個(gè)過程生成的沉淀只有BaSO4 和 Mg(OH)2
則,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總 = 233 + 58 = 291g】
【注】：
以后碰到競爭反應(yīng),可以先假設(shè)該反應(yīng)能發(fā)生,然后看生成物能否和剩余的物質(zhì)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)變回來.如果會(huì)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),那么該反應(yīng)就不能優(yōu)先發(fā)生.