Question

现有100mLH₂SO₄和HCl的混合溶液，用酸式滴定管取20.00mL该混合溶液注入锥形瓶中，再滴加2滴酚酞试液，然后向其中逐滴加入0.05000mol/L Ba（OH）₂溶液至溶液恰好变为红色，共消耗Ba（OH）₂溶液20.00mL，生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后精确称量得质量为0.1165g．
（1）试计算原溶液的pH=

 

（2）试计算原混合溶液中H₂SO₄和HCl的物质的量浓度

 

．

Answer 1

分析：（1）根据H⁺+OH^-=H₂O及氢氧化钡溶液中氢氧根离子的物质的量计算出硫酸和盐酸混合液中氢离子浓度，再计算出溶液的pH；
（2）根据沉淀硫酸钡的质量计算出硫酸的物质的量及浓度，再根据氢离子浓度计算出氯化氢的浓度．

解答：解：（1）硫酸和氯化氢混合液消耗的氢氧化钡的物质的量为：0.05000mol/L×0.02L=0.001mol，该氢氧化钡溶液中含有的氢氧根离子的物质的量为0.001mol×2=0.002mol，根据反应H⁺+OH^-=H₂O可知，n（H⁺）=（OH^-）=0.002mol，c（H⁺）=

0.002mol

0.02L

=0.1mol/L，
原溶液的pH为-lgc（H⁺）=-lg0.1=1，
故答案为：1；
（2）最后得到的白色沉淀为硫酸钡，质量为0.1165g，硫酸钡的物质的量为：

0.1165g

233g/mol

=0.0005mol，
根据反应 Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O可知，n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.0005，硫酸的浓度为：c（H₂SO₄）=

0.0005mol

0.02L

=0.025mol/L，
根据（1）可知原溶液中氢离子浓度为：0.1mol/L，硫酸中氢离子浓度为：c（H⁺）=2×c（H₂SO₄）=0.025mol/L×2=0.05mol/L，
所以原溶液中氯化氢的浓度为：c（HCl）=c_总（H⁺）-c_硫酸（H⁺）=0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L，
故答案为：c（H₂SO₄）=0.025mol/L、c（HCl）=0.05mol/L．

点评：本题考查pH的简单计算、有关混合物反应的计算，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题．试题贴近高考，综合性强，旨在培养学生分析、归纳和总结问题的能力，有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性，也有助于培养学生规范的答题能力．