Question

10．现有25mL盐酸和硫酸混合溶液，加入2mol/L的氢氧化钠溶液25mL恰好中和，中和后的溶液中加过量的氢氧化钡溶液，所得沉淀质量为3.495g，求：（要求有具体的计算过程）
（1）硫酸钡沉淀的物质的量为0.015mol；
（2）混合溶液中c（HCl）=0.8mol/L，c（H₂SO₄）=0.6mol/L．

Answer 1

分析 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，恰好反应，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3.495g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，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，根据c=$\frac{n}{V}$计算盐酸、硫酸的物质的量浓度．

解答 解：3.495gBaSO₄的物质的量为：$\frac{3.495g}{233g/mol}$=0.015mol，
根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.015mol，所以硫酸的物质的量浓度为$\frac{0.015mol}{0.025L}$=0.6mol/L；
根据方程式H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O可知，以0.015mol硫酸反应需要氢氧化钠的物质的量为0.015mol×2=0.03mol，故与盐酸反应氢氧化钠的物质的量为：0.025L×2mol/L-0.03mol=0.02mol，
由方程式HCl+NaOH=NaCl+H₂O可知，n（HCl）=n（NaOH）=0.02mol，故盐酸的物质的量浓度为：$\frac{0.02mol}{0.025L}$=0.8mol/L；
（1）硫酸钡沉淀的物质的量为0.015mol，故答案为：0.015mol；
（2）盐酸的浓度为0.8mol/L，硫酸的浓度为0.6mol/L，故答案为：0.8mol/L；0.6mol/L．

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