Question

常温下，在20.0g盐酸和硫酸混合液中，逐滴加入17.1%的氢氧化钡溶液．当碱液滴加至20g，硫酸钡沉淀达到最大值：当碱液加至60g时，溶液pH=7求：
（1）原混合液中硫酸的质量分数．
（2）当pH=7时溶液中溶质的质量．

Answer 1

分析：（1）根据硫酸与氢氧化钡的反应，由题干中生成硫酸钡达最大值时消耗氢氧化钡溶液的质量，可计算出混合溶液中硫酸的质量，即可求出混合溶液中硫酸的质量分数；
（2）pH=7时，即酸与氢氧化钡恰好完全反应，氢氧化钡一部分与硫酸反应一部分与盐酸反应，与硫酸反应生成了硫酸钡沉淀，因此，反应后所得溶液为氢氧化钡与盐酸反应生成的氯化钡溶液．根据与盐酸反应的氢氧化钡的质量可计算生成的氯化钡．

解答：解：（1）加入20g氢氧化钡时，硫酸钡沉淀达到最大值，说明硫酸完全反应；
设原混合物中硫酸的质量为 x
H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaS0₄↓+2H₂0
98     171
x    2Ogx17.1%

98

171

=

x

20g×17.1%

x=1.96g
原混合液中硫酸的质量分数为

1.96g

20g

×100%=9.8%
（2）当pH=7时，与盐酸反应的氢氧化钡溶液的量是60g-20g=40g
设溶液中溶质 BaCl₂ 的质量为 y
2HCl+Ba（OH）₂ =BaCl₂+2H₂0
       171      208
    40g×17.1%   y

171

208

=

(60g-20g)×17.1%

y

y=8.32g
答：原混合液中硫酸的质量分数为 9.8%；当 pH=7 时溶液中的溶质 BaCl₂为 8.32g．

点评：此题是一道综合计算题，解题的关键是对反应中各物之间的反应要有明确的认识，另外还要结合相关的现象及数据进行分析整理，是一道训练学生良好的思维的好题．