Question

在200mL稀硫酸和稀盐酸的混合溶液中，加入5.13g Ba（OH）₂粉末，充分反应后过滤，得沉淀2.33g；又测知反应后的溶液中OH^-的物质的量浓度为0.1mol?L^-1．试求混合酸溶液中Cl^-和SO₄^2-的物质的量浓度．（假设反应前后溶液的总体积不变）

Answer 1

解：沉淀2.33g为硫酸钡的质量，则
n（SO₄^2-）=n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）==0.01mol，
所以SO₄^2-浓度为=0.05mol/L；
反应后的溶液中OH^-的物质的量为0.2L×0.1mol/L=0.02mol，
Ba（OH）₂的物质的量为=0.03mol，
则酸中总的n（H⁺）=0.03mol×2-0.02mol=0.04mol，
n（Cl^-）=（HCl）=0.04mol-2n（H₂SO₄）=0.04mol-2×0.01mol=0.02mol，
则Cl^-浓度为=0.1mol/L，
答：混合酸溶液中Cl^-浓度为0.1mol/L，SO₄^2-的物质的量浓度为0.05mol/L．
分析：根据充分反应后过滤，得沉淀2.33g为硫酸钡的质量，氢氧根有剩余，酸完全反应，根据n=计算硫酸钡的物质的量，利用H₂SO₄～BaSO₄来计算SO₄^2-浓度，根据c=计算SO₄^2-的物质的量浓度；
利用n（H⁺）=n_消耗（OH^-）=2n[Ba（OH）₂]-n_剩余（OH^-）计算原混酸溶液中氢离子物质的量，n（Cl^-）=（HCl）=n（H⁺）-2n（H₂SO₄），再根据c=计算Cl^-的物质的量浓度．
点评：本题考查物质的量浓度的计算、离子反应的有关计算等，难度中等，注意根据酸碱中和时离子的关系来解答．