Question

19．現有一定体积的HCl气体，将其溶于l00mL稀硫酸中，假设溶液的体积不变，向混合溶液中加入4mol/L的NaOH溶液l0mL恰好呈中性．继续向所得中性溶液中滴入过量的Ba（OH）₂溶液，所得沉淀质量为2.33g．
（1）硫酸的物质的量浓度：0.1mol/L
（2）该HCl气体在标准状况下的体积为448mL．
（3）若向该混酸溶液（仍为100mL）中加入Na₂CO₃•10H₂O晶体，直到不再产生气体时为止，消耗Na₂CO₃•10H₂O晶体的质量为5.72g．

Answer 1

分析 一定体积的HCl气体，将其溶于100mL稀硫酸中，向混合溶液中加入氢氧化钠溶液，发生的反应是H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O，HCl+NaOH=NaCl+H₂O，恰好呈中性，溶液中溶质为Na₂SO₄ 、NaCl，再向中和后的溶液中加过量的Ba（OH）₂溶液，发生反应SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄ ↓，所得沉淀质量为2.33g为BaSO₄的质量，根据硫酸钡的质量，利用硫酸根守恒计算计算硫酸的物质的量，根据c=$\frac{n}{V}$计算硫酸的物质的量浓度，进而计算硫酸反应的氢氧化钠的物质的量，计算与盐酸反应的氢氧化钠的物质的量，再根据方程式计算HCl的物质的量，由此分析解答．

解答 解：（1）2.33gBaSO₄的物质的量为：n=$\frac{m}{M}$=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.01mol，所以硫酸的物质的量浓度为$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L；
故答案为：0.1mol/L；
（2）根据方程式H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O可知，以0.01mol硫酸反应需要氢氧化钠的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，故与盐酸反应氢氧化钠的物质的量为：0.01L×4mol/L-0.02mol=0.02mol，
由方程式HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知，n（HCl）=n（NaOH）=0.02mol，V=n×Vm=0.02mol×22.4mol/L=0.448L=448mL，
故答案为：448；
（3）向混合溶液中加入氢氧化钠溶液，发生的反应是H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O，HCl+NaOH=NaCl+H₂O，恰好呈中性，n（H⁺）=n（OH^-）=0.04mol，加入Na₂CO₃•10H₂O晶体，发生反应CO₃^2-+2H⁺═CO₂↑+H₂O，n（Na₂CO₃•10H₂O）=n（CO₃^2-）=$\frac{1}{2}$n（H⁺）=0.02mol，所以m（Na₂CO₃•10H₂O）=nM=0.02mol×286g/mol=5.72g，
故答案为：5.72．

点评 本题考查根据方程式的计算，题目难度中等，清楚反应过程是解题的关键，注意守恒思想的运用．