Question

往20mL硫酸和盐酸的混合溶液中，加入0.05mol/L Ba（OH）₂溶液时，生成BaSO₄的量和溶液的pH变化如图．试回答：
（1）起始时，混酸中H₂SO₄的物质的量浓度为多少？
（2）起始时，混酸中盐酸的物质的量浓度为多少？
（3）B点时溶液的pH是多少？

Answer 1

解：由图可知，0～20mL Ba（OH）₂溶液发生H₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+H₂O，20mL～60mL Ba（OH）₂溶液发生发生H⁺+OH^-═H₂O，
（1）设硫酸的物质的量为x，则
H₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+H₂O
 1        1
 x        0.02L×0.05mol?L^-1
，解得x=0.001mol，
硫酸的物质的量浓度为=0.05mol?L^-1，
答：起始时，混酸中H₂SO₄的物质的量浓度为0.05mol/L；
（2）设HCl的物质的量为y，则
H⁺+OH^-═H₂O
1   1
y   0.04L×2×0.05mol/L
y=0.002mol，则盐酸的浓度为=0.2mol/L，
答：起始时，混酸中盐酸的物质的量浓度为0.2mol/L；
（3）由图可知，B点硫酸完全反应，氢离子的浓度为=0.1mol/L，所以pH=1，
答：B点时溶液的pH是1．
分析：（1）根据硫酸和Ba（OH）₂的反应，20mL Ba（OH）₂溶液中溶质的物质的量代入方程式可计算硫酸的物质的量；
（2）D点pH=7，再根据盐酸与Ba（OH）₂的反应计算HCl的物质的量，最后计算它们的浓度；
（2）B点时硫酸反应，而盐酸未反应，利用盐酸中的氢离子的浓度计算pH．
点评：本题考查学生利用化学反应方程式的计算，明确图象中对应的化学反应是解答本题的关键，注意图象中B点硫酸恰好完全反应为难点，题目难度中等．