Question

有硫酸和硝酸的混合溶液，取出20ml加入足量的Ba（NO₃）₂溶液，可得白色沉淀4.66g，另取这种混合酸液20ml与4mol?L^-1NaOH溶液50ml恰好全部中和．求：混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度各是多少？

Answer 1

解：20mL混酸溶液加入Ba（NO₃）₂溶液，发生反应H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃，4.66g白色沉淀是BaSO₄，物质的量为=0.02mol，
根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.02mol，故原混合溶液中c（H₂SO₄）==1mol/L，
20mL混合酸溶液与氢氧化钠发生反应H⁺+OH^-=H₂O，恰好反应，有n（H⁺）=n（OH^-），根据守恒可知n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=n（NaOH），故原混合酸溶液中n（HNO₃）=0.05L×4mol?L^-1-2×0.02=0.16mol，故混合溶液中c（HNO₃）==8mol/L，
答：原混合溶液中硫酸的浓度为1mol/L，硝酸的浓度为8mol/L．
分析：20mL混酸溶液加入Ba（NO₃）₂溶液，发生反应H₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2HNO₃，4.66g白色沉淀是BaSO₄，根据n=计算BaSO₄的物质的量，根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄），再根据c=计算混合溶液中H₂SO₄的物质的量浓度；
混合酸溶液与氢氧化钠发生反应H⁺+OH^-=H₂O，恰好反应，有n（H⁺）=n（OH^-），根据守恒可知n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=n（NaOH），据此计算原混合酸溶液中n（HNO₃），再根据c=计算混合溶液中HNO₃的物质的量浓度．
点评：本题考查混合物的有关计算、物质的量浓度的有关计算，难度不大，清楚发生的反应过程是解题的关键．