Question

现有25mL盐酸和硫酸混合溶液，加入1 mol•L^-1的NaOH溶液25mL恰好中和，在中和后的溶液中加过量的Ba(OH)₂溶液所得沉淀质量为1.7475g。求混合溶液中盐酸和硫酸的物质的量浓度各是多少？

 

Answer 1

答案：
解析：

设原混合溶液中含硫酸的物质的量为x 由反应H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O，Na2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2NaOH 　　则有关系式：H2SO4 ～ BaSO4 　　　　　　　　 1mol　   1mol 　　              x      　x =  =0.0075mol 　∴ 混合液中c()== 0.3 mol•L-1     根据NaOH溶液与混合酸中和，可知混合酸中含H+的物质的量与NaOH溶液中NaOH的物质的量相等，即1 mol•L-1×0.025L=0.025mol。 　　混合溶液中由硫酸形成的H+物质的量： 2x=2×0.0075mol=0.015mol 　　则余下部分为盐酸形成的H+物质的量： 0.025mol-0.015mol=0.01mol 　　所以c(HCl) = 0.01mol/0.025L = 0.4 mol•L-1 也可以根据化学方程式同时列式如下： 设HCl的物质的量为x，H2SO4的物质的量为y 　　由 HCl + NaOH = NaCl +H2O 　　　　x　    x 　　H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 　　　y　    2y　　　 y 　　Na2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2NaOH 　　　 y　　　　 　　　 y 　　得x+2y=1 mol•L-1×0.025L=0.025mol 　　　y=  = 0.0075 mol•L-1 x=0.025 mol-2y=0.025mol-0.0075mol×2=0.01mol c(HCl)= 0.01mol/0.025L = 0.4 mol•L-1 c(H2SO4)= 0.0075mol / 0.025L = 0.3 mol•L-1 盐酸、硫酸物质的量浓度分别为0.4 mol•L-1、0.3 mol•L-1

提示：

用25mL的1 mol•L-1 NaOH溶液恰好中和25mL混合酸，则酸中H+的总的物质的量即可求得。然而在中和反应过程中， SO42-的量不变，所以可以根据第二步反应中产生沉淀BaSO4的量求出混合溶液中硫酸的量，进一步可求出硫酸的物质的量浓度。