Question

在t℃时，稀硫酸和盐酸混合液中，c（H⁺）=10^-a mol?L^-1，c（OH^-）=10^-b mol?L^-1，已知a+b=12．向20mL该混合酸溶液中逐滴加入pH=11Ba（OH）₂溶液，生成BaSO₄的量如图所示，当加入60mL Ba（OH）₂溶液时，C点溶液的pH=6（体积变化忽略不计），试计算：
（1）最初混合酸溶液中c（H₂SO₄）=

0.05mol/L

，c（HCl）=

0.2mol/L

；
（2）A点pH=

1

；
（3）B点比最初混合酸的pH增加多少（写出计算过程）？（lg3=0.48）

Answer 1

分析：（1）该温度下，K_w=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12，pH=11的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=

10-12

10-11

mol/L=0.1mol/L，c（Ba²⁺）=

1

2

c（OH^-）=0.05mol/L，加入20mLBa（OH）₂溶液时，沉淀量达最大，钡离子与硫酸根离子恰好反应，根据n=cV计算该阶段消耗的n（Ba²⁺），由离子守恒可知n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）．
加入60mLBa（OH）₂溶液时，溶液的pH=6，呈中性，氢离子与氢氧根离子恰好反应，据此计算混合溶液中n（H⁺），溶液中n（HCl）=n（H⁺）-2n（H₂SO₄），再根据c=

n

V

计算原混合溶液中c（H₂SO₄）、c（HCl）；
（2）A点沉淀量达最大，硫酸与氢氧化钡恰好反应，溶液中的HCl没有反应，计算此时溶液中H⁺浓度，根据
pH=-lgc（H⁺）计算；
（3）根据消耗的氢氧化钡计算B点参加反应的氢离子物质的量，进而计算溶液中氢离子浓度，根据pH=-lgc（H⁺）计算B点pH值、原混合溶液的pH值，据此计算解答．

解答：解：（1）该温度下，K_w=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12，pH=11的Ba（OH）₂溶液中c（OH^-）=

10-12

10-11

mol/L=0.1mol/L，c（Ba²⁺）=

1

2

c（OH^-）=0.05mol/L，
加入20mLBa（OH）₂溶液时，沉淀量达最大，钡离子与硫酸根离子恰好反应，该阶段消耗的n（Ba²⁺）=0.02L×0.05mol/L=0.001mol，由离子守恒可知n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.001mol，
故原溶液中c（H₂SO₄）=

0.001mol

0.02mol

=0.05mol/L；
加入60mLBa（OH）₂溶液时，溶液的pH=6，呈中性，氢离子与氢氧根离子恰好反应，故混合溶液中n（H⁺）=n（OH^-）=0.06L×0.1mol/L=0.006mol，溶液中n（HCl）=0.006mol-2×0.001mol=0.004mol，
故原混合溶液中c（HCl）=

0.004mol

0.02L

=0.2mol/L，
故答案为：0.05mol/L；0.2mol/L；
（2）A点沉淀量达最大，硫酸与氢氧化钡恰好反应，溶液中的HCl没有反应，溶液总体积为40mL，此时溶液中H⁺浓度为

0.004mol

0.04L

=0.1mol/L，故pH=-lg0.1=1，
故答案为：1；
（3）B点加入的氢氧化钡溶液中氢氧根离子物质的量为0.04L×0.1mol/L=0.004mol，故参加反应的氢离子为=0.004mol，溶液中剩余氢离子为0.006mol-0.004=0.002，氢离子浓度为

0.002mol

0.06L

=

1

30

mol/L，此时溶液pH=-lg

1

30

=1.48，原混合溶液中氢离子浓度为

0.006mol

0.02L

=0.3mol/L，pH=-lg0.3=0.52，故B点比最初混合酸的pH增加1.48-0.52=0.96，
答：B点比最初混合酸的pH增加0.96．

点评：本题考查混合溶液pH值的有关计算，关键是计算该温度下水的离子积，确定氢氧化钡的溶液中氢氧根离子的浓度，确定C点为中性，难度中等．