Question

2．有一硫酸和盐酸的混合溶液20mL，分成体积相等的两份，第一份中加入适量的BaCl₂溶液，使其中的SO₄^2-刚好完全沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到9.32g沉淀，第二份中加入50mL 2mol/L的NaOH溶液，恰好和溶液中的H⁺发生中和．
（1）求混合溶液中H₂SO₄、HCl的物质的量浓度；
（2）在第一份过滤后的滤液中加入足量的AgNO₃溶液，求最终生成的AgCl沉淀的质量．

Answer 1

分析 （1）根据反应 H₂SO₄+BaCl₂=2HCl+BaSO₄↓可知每份溶液中硫酸的物质的量=硫酸钡的物质的量，根据n=$\frac{m}{M}$计算出硫酸钡的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算出硫酸的浓度；
然后根据酸碱中和反应的实质计算出每份溶液中氢离子的物质的量，再根据硫酸的物质的量计算出氯化氢的物质的量，最后根据c=$\frac{n}{V}$计算出氯化氢的浓度；
（2）第一份过滤后的滤液中加入足量的AgNO₃溶液，生成氯化银的物质的量与氯离子的物质的量相等，根据m=nM计算出生成氯化银沉淀的质量．

解答 解：（1）混酸中只有硫酸和氯化钡反应生成沉淀，反应方程式为 H₂SO₄+BaCl₂=2HCl+BaSO₄↓，生成的9.32沉淀为硫酸钡，其物质的量为：$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，根据反应方程式可知每份溶液中含有硫酸的物质的量为0.04mol，所以混合液中硫酸的物质的量浓度是：$\frac{0.04mol}{0.01L}$=4mol/L；
第二份中加入50mL 2mol/L的NaOH溶液，恰好和溶液中的H⁺发生中和，说明氢离子的物质的量和OH^-的物质的量相等，则每份溶液中含有氢离子的物质的量为：n（H⁺）=n（NaOH）=2mol/L×0.05L=0.1mol，其中硫酸电离的氢离子的物质的量为：0.1mol-0.04mol×2=0.02mol，
则每份溶液中HCl的物质的量浓度为：c（HCl）=$\frac{0.02mol}{0.01L}$=2mol/L，
答：混合溶液中H₂SO₄、HCl的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L；
（2）在第一份过滤后的滤液中加入足量的AgNO₃溶液，最终生成的AgCl沉淀的物质的量=氯离子的物质的量=0.02mol，则生成的AgCl的质量为：143.5g/mol×0.02mol=2.87g，
答：终生成的AgCl沉淀的质量是2.87g．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握物质的量与摩尔质量、物质的量浓度之间的关系，试题培养了学生的化学计算能力．