Question

4．室溫下，將100ml某硝酸和硫酸的混合液分成兩等份：一份加入過量的BaCl₂溶液，充分反應(yīng)后得沉淀2.33g；另一份加入50ml1.0mol•L^-1NaOH溶液，充分反應(yīng)后溶液的pH=13（溶液的體積為100ml）．試計算：
（1）原溶液中所含H₂SO₄的物質(zhì)的量0.02mol．
（2）原混合溶液中硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.4mol•L^-1．

Answer 1

分析 一份向混合溶液中加入過量BaCl₂溶液，發(fā)生反應(yīng)SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄ ↓，充分反應(yīng)后得沉淀2.33g為BaSO₄的質(zhì)量，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量，利用硫酸根守恒計算計算硫酸的物質(zhì)的量；另一份混合溶液中加入50mL 1.0 mol•L^-1NaOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)是H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O，HNO₃+NaOH=NaNO₃+H₂O，充分反應(yīng)后溶液的pH=13即氫氧根濃度為0.1mol/L（溶液的體積為100mL），則消耗的氫氧根為0.05×1.0-0.1×0.1=0.04mol，根據(jù)硫酸的物質(zhì)的量計算與硫酸反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算與硝酸反應(yīng)的氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式計算HNO₃的物質(zhì)的量，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算HNO₃的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）2.33gBaSO₄的物質(zhì)的量為：$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，根據(jù)硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.01mol，原溶液中所含的硫酸的物質(zhì)的量為0.01×2=0.02mol
故答案為：0.02；
（2）另一份混合溶液中加入50mL 1.0 mol•L^-1NaOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)是H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O，HNO₃+NaOH=NaNO₃+H₂O，充分反應(yīng)后溶液的pH=13即氫氧根濃度為0.1mol/L（溶液的體積為100mL），則消耗的氫氧根為0.05×1.0-0.1×0.1=0.04mol，根據(jù)方程式H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O可知，以0.01mol硫酸反應(yīng)消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol，故與硝酸反應(yīng)氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.04mol-0.02mol=0.02mol，
由方程式HNO₃+NaOH=NaNO₃+H₂O可知，n（HNO₃）=n（NaOH）=0.02mol，故HNO₃的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.02mol}{0.05L}$=0.4mol/L，
故答案為：0.4．

點評 本題考查根據(jù)方程式的計算，比較基礎(chǔ)，清楚反應(yīng)過程是解題的關(guān)鍵．