Question

【题目】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lmol/L的苛性钠溶液140mL恰好完全中和。

试求：

（1）原混合溶液中硫酸的物质的量的浓度。

（2）另取20mL原溶液，加入1.92g铜粉共热，生成气体一氧化氮的体积（标准状况下）。

Answer 1

【答案】（1）2mol/L；（2）0.448L

【解析】（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1.0molL-1NaOH溶液反应，用去140mL碱液时恰好完全中和，由H++OH-＝H2O可知n（H+）=n（OH-）=0.14L×1mol/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；

（2）1.92g铜是1.92g÷64g/mol=0.03mol，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0.03mol×2/3，其标准状况下的体积是0.03mol×2/3×22.4L/mol=0.448L。