Question

计算题：
有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出20mL，加入足量BaCl₂溶液，经过滤、洗涤、烘干后得沉淀9.32g；滤液与4mol/L的苛性钠溶液35mL恰好完全中和．
试求：
（1）原混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度．
（2）另取20mL原溶液，加入3.2g铜粉共热，生成气体一氧化氮的体积（标准状况下）．

Answer 1

分析：（1）发生H₂SO₄+BaCl₂═2HCl+BaSO₄↓，沉淀9.32g为硫酸钡的质量，根据n=

m

M

计算硫酸钡的物质的量，根据方程式计算硫酸的物质的量，再根据c=

n

V

算硫酸的浓度；
滤液中氢离子物质的量不变，与氢氧化钠反应的离子方程式为H⁺+OH^-═H₂O，根据NaOH的物质的量氢离子总的物质的量，进而计算硝酸的物质的量，再根据c=

n

V

算硝酸的浓度；
（2）发生3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑，根据反应的离子方程式计算判断反应的过量问题，根据不足量的物质计算生成NO的物质的量，再根据V=nV_m计算．

解答：解：（1）沉淀9.32g为硫酸钡的质量，根据H₂SO₄+BaCl₂═2HCl+BaSO₄↓，
可知n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=

9.32g

233g/mol

=0.04mol，
故原溶液中c（H₂SO₄）=

0.04mol

0.02L

=2mol/L；
滤液中氢离子物质的量不变，与4.0mol?L^-1NaOH溶液反应，用去35mL碱液时恰好完全中和，由H⁺+OH^-═H₂O，
可知n（H⁺）=n（OH^-）=0.035L×4mol/L=0.14mol，溶液氢离子来源于硫酸、硝酸的电离，
故n（HNO₃）+2×0.04mol=0.14mol，
解得n（HNO₃）=0.06mol，
故原溶液中c（HNO₃）=

0.06mol

0.02L

=3mol/L，
答：混合液中H₂SO₄的物质的量浓度为2mol/L、HNO₃的物质的量浓度是3mol/L．
（2）3.2g铜是

3.2g

64g/mol

=0.05mol，20mL的混合溶液中硫酸是0.04mol，硝酸是0.06mol，氢离子的物质的量是0.14mol，硝酸和铜反应的离子方程式为
  3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑
 3mol     8mol      2mol          
0.05mol 0.133mol  0.033mol
所以硝酸根和氢离子是过量的，Cu是不足完全，所以生成NO的物质的量是0.05mol×

2

3

，其标准状况下的体积是0.05mol×

2

3

×22.4L/mol=0.747L，
答：标况下能生成气体体积为0.747L．

点评：本题考查混合物计算、根据方程式进行的计算，难度中等，关键是弄清楚发生的反应，（2）中硫酸和铜不反应，可以提供氢离子，只要氢离子足量，硝酸根就有可能被完全还原，注意利用离子方程式进行计算．