Question

18．有一硫酸與硝酸的混合溶液，取出100mL加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀；濾液與4.0mol•L^-1NaOH溶液反應(yīng)，用去25mL堿液時(shí)恰好完全中和．
（1）求混合液的pH值
（2）混合液中H₂SO₄和HNO₃溶液的物質(zhì)的量濃度分別是多少？

Answer 1

分析 （1）由（2）中混合液中H₂SO₄和HNO₃溶液的物質(zhì)的量濃度，求得C（H⁺），并根據(jù)公式pH=-lgC（H⁺），求pH；
（2）硫酸與硝酸的混合溶液，取出100mL加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀為硫酸鋇，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算硫酸鋇的物質(zhì)的量，再根據(jù)硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄），根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量濃度；由于濾液中氫離子物質(zhì)的量不變，與4.0mol•L^-1NaOH溶液反應(yīng)，用去25mL堿液時(shí)恰好完全中和，酸與氫氧化鈉恰好反應(yīng)，H⁺與OH^-按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)，故n（HNO₃）+2（H₂SO₄）=n（NaOH），據(jù)此計(jì)算硝酸100mL溶液中硝酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算100mL混合溶液中硝酸的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（2）硫酸與硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀為硫酸鋇，根據(jù)硫酸根守恒故n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，故原溶液中c（H₂SO₄）=$\frac{0.04mol}{0.1L}$=0.4mol/L；
∵濾液中氫離子物質(zhì)的量不變，與4.0mol•L^-1NaOH溶液反應(yīng)，用去25mL堿液時(shí)恰好完全中和，酸與氫氧化鈉恰好反應(yīng)，H⁺與OH^-按物質(zhì)的量之比1：1反應(yīng)，故n（HNO₃）+2（H₂SO₄）=n（NaOH），即n（HNO₃）+2×0.04mol=0.025L×4mol/L，解得n（HNO₃）=0.02mol，故原溶液中c（HNO₃）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L
答：混合液中H₂SO₄和HNO₃溶液的物質(zhì)的量濃度分別是0.4mol/L和0.2mol/L．
（1）C（H⁺）=c（HNO₃）+2c（H₂SO₄）=0.2mol/L+2×0.4mol/L=1mol/L
∴pH=-lgC（H⁺）=-lg1=0
答：求混合液的pH值為0．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意加入氯化鋇反應(yīng)后溶液中氫離子的物質(zhì)的量不變，注意利用守恒法解答．