Question

有一硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀；滤液与4mol?L^-1NaOH溶液反应，用去40mLNaOH溶液时恰好完全中和．试求：
（1）混合液中H₂SO₄、HNO₃的物质的量浓度各是多少？
（2）另取10mL原混合液，加入1.92g铜粉共热时，收集到气体在标准状况下的体积为多少毫升？

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀为硫酸钡，根据n=

m

M

计算硫酸钡的物质的量，再根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄），滤液中氢离子物质的量不变，与4.0mol?L^-1NaOH溶液反应，用去40mL碱液时恰好完全中和，酸与氢氧化钠恰好反应，H⁺与OH^-1：1反应，故n（HNO₃）+2（H₂SO₄）=n（NaOH），根据c=

n

V

计算硫酸、硝酸的物质的量浓度；
（2）根据离子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，过量问题的判断，根据少的来求解．

解答： 解：（1）硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀为硫酸钡，
硫酸根守恒故n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=

9.32g

233g/mol

=0.04mol，故原溶液中c（H₂SO₄）=

0.04mol

0.01L

=4mol/L；
滤液中氢离子物质的量不变，与4.0mol?L^-1NaOH溶液反应，用去40mL碱液时恰好完全中和，酸与氢氧化钠恰好反应，H⁺与OH^-1：1反应，故n（HNO₃）+2（H₂SO₄）=n（NaOH），即n（HNO₃）+2×0.04mol=0.04L×4mol/L，解得n（HNO₃）=0.08mol，故原溶液中c（HNO₃）=

0.08mol

0.01L

=8mol/L，
答：混合液中H₂SO₄的物质的量浓度为4mol/L、HNO₃的物质的量浓度是8mol/L；
（2）1.92g铜粉物质的量为0.03mol，溶液中氢离子的物质的量为10×10^-3×（4×2+8×1）mol=0.16mol，根据离子方程式：
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
3mol      8mol               44.8L         
0.03mol  0.16mol              V
由此可知氢离子过量，则

3mol

0.03mol

=

44.8L

V

，
V=0.448L，
答：收集到气体在标准状况下的体积为0.448L．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，注意根据加入氯化钡反应后溶液中氢离子的物质的量不变．