Question

向20 mL HCl和H₂SO₄的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L^-1的Ba(OH)₂溶液，生成沉淀的質(zhì)量和溶液的pH與加入的Ba(OH)₂溶液體積的關(guān)系如圖5所示。試完成下列問題：

圖5

(1)起始時(shí)，混合酸中硫酸的物質(zhì)的量濃度為______________ mol·L^-1。

(2)起始時(shí)，混合酸中鹽酸的物質(zhì)的量濃度為______________ mol·L^-1。

(3)B點(diǎn)表示的沉淀的質(zhì)量為______________g。

(4)A點(diǎn)表示溶液中的［H⁺］為______________ mol·L^-1，pH為______________。

(5)C點(diǎn)的pH為______________(pH可直接用對數(shù)表示)。

Answer 1

(1)0.1

(2)0.4

(3)0.466

(4)0.2  07

(5)1.18或-lg

解析:

Ba²⁺+====BaSO₄↓

H⁺  +  OH^-====H₂O

1       1       1

n()=n〔Ba(OH)₂〕=0.02 L×0.1 mol·L^-1=2×10^-3 mol

c(H₂SO₄)=n(H₂SO₄)/V(aq)=2×10^-3 mol/002 L=0.1 mol·L^-1

n(H⁺)=2×0.06 L×0.1 mol·L^-1=0.012 mol

n(HCl)=n(H⁺)-2n(H₂SO₄)=0.012 mol-2×0.002 mol=0.008 mol

c(HCl)=n(HCl)/V(aq)=0.008 mol/0.02 L=0.4 mol·L^-1

n(BaSO₄)=n()=0.002 mol

m(BaSO₄)=n(BaSO₄)·M(BaSO₄)=0.002 mol×233 g·mol^-1=0.466 g

(4)在A點(diǎn)時(shí)，Ba(OH)₂恰好與H₂SO₄完全反應(yīng)，這時(shí)溶液中剩余的H⁺全部是HCl的，n(H⁺)=n(HCl)=0.008 mol，所以，c(H⁺)=n(H⁺)/V(總)=0.008 mol/0.04 L=0.2 mol·L^-1,pH=-lg 0.2=0.7。

(5)C點(diǎn)時(shí)的混合液是在A點(diǎn)的基礎(chǔ)上又滴入20 mL Ba(OH)₂溶液，這時(shí)Ba(OH)₂只與HCl反應(yīng)，剩余的H⁺是n(H⁺)=0.008 mol-2n〔Ba(OH)₂〕=0.008 mol-2×0.1 mol·L^-1×0.02 L=0.004 mol,c(H⁺)=0.004 mol/0.06 L=1/15 mol·L^-1。pH=-lg。