Question

有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出100mL加入足量的BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到0.466g沉淀；滤液与0.2mol?L^-1NaOH溶液反应，共用去50mL时恰好完全反应．试求：
（1）原混合溶液的pH

 

（2）原混合溶液中HNO₃的物质的量浓度

 

（3）若取原混合溶液100mL，加入0.32g铜粉共热时，在标准状况下收集到气体的体积为多少毫升？

 

．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）滤液中氢离子物质的量不变，与NaOH溶液发生反应H⁺+OH^-=H₂O，由于恰好中和反应，有n（H⁺）=n（OH^-），再根据c=

n

V

计算原混合溶液中c（H⁺），根据pH=-lgc（H⁺）计算；
（2）混酸溶液加入BaCl₂溶液，发生反应H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，0.466g白色沉淀是BaSO₄，根据n=

m

M

计算BaSO₄的物质的量，根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄），滤液中氢离子物质的量不变，n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄），据此计算原混合酸溶液中n（HNO₃），再根据c=

n

V

计算混合溶液中HNO₃的物质的量浓度；
（3）反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，根据离子方程式进行过量计算，再计算NO的体积．

解答： 解：（1）滤液中氢离子物质的量不变，与NaOH溶液发生反应H⁺+OH^-=H₂O，由于恰好中和反应，有n（H⁺）=n（OH^-）=0.05L×0.2mol/L=0.01mol，原混合溶液中c（H⁺）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，故原混合溶液pH=-lg0.1=1，
故答案为：1；
（2）100mL混酸溶液加入BaCl₂溶液，发生反应H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，0.466g白色沉淀是BaSO₄，其物质的量=

0.446g

233g/mol

=0.002mol，根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.002mol，滤液中氢离子物质的量不变，n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄），故原混合酸溶液中n（HNO₃）=0.01mol-2×0.002mol=0.006mol，故原溶液中c（HNO₃）=

0.006mol

0.1L

=0.06mol/L，
故答案为：0.06mol/L；
（3）100mL溶液中n（H⁺）=0.01mol、n（NO₃^-）=n（HNO₃）=0.006mol，0.32gCu的物质的量=

0.32g

64g/mol

=0.005mol，则：
     3 Cu+8  H⁺+2  NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
0.005mol 0.013mol 0.0033mol
故H⁺不足完全反应，Cu、NO₃^-有剩余，由方程式可知生成NO为0.01mol×

2

8

，NO体积为0.01mol×

2

8

×22.4L/mol=0.056L=56mL，
故答案为：56．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，（1）中注意加入氯化钡反应后溶液中氢离子的物质的量不变，（3）中注意利用离子方程式进行计算．