Question

13．（1）60mL0.5mol•L^-1NaOH溶液和40mL0.4mol•L^-1硫酸相混合后，溶液的pH約為多少？
（2）稀硫酸和稀鹽酸的混合物50mL，加入氫氧化鋇粉末2.1375g，充分反應(yīng)后過濾，得干燥沉淀1.165g，所得溶液pH為13．原混合溶液中SO₄^2-和Cl^-的物質(zhì)的量濃度分別是多少？

Answer 1

分析 （1）NaOH溶液中c（OH^-）=0.5mol/L×0.06L=0.03mol，硫酸中c（H⁺）=0.4mol/L×0.04L×2=0.032mol＞0.03mol，所以混合溶液呈酸性，混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.032mol-0.03mol}{（0.06+0.04）L}$=0.2mol/L，pH=-lgc（H⁺）；
（2）n[Ba（OH）₂]=$\frac{2.1375g}{171g/mol}$=0.0125mol，n（BaSO₄）=$\frac{1.165g}{233g/mol}$=0.005mol，根據(jù)S原子守恒得n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.005mol，硫酸中n（H⁺）=2n（H₂SO₄）=2×0.005mol=0.01mol，
反應(yīng)后溶液中pH=13，則溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，設(shè)鹽酸中n（H⁺）為xmol，則$\frac{0.0125mol×2-0.01mol-xmol}{0.05L}$=0.1mol/L，x=0.01，
根據(jù)Cl、H原子守恒得n（Cl-）=n（HCl）=n（H⁺） _（鹽酸）=0.01mol，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算氯離子、硫酸根離子濃度．

解答 解：（1）NaOH溶液中c（OH^-）=0.5mol/L×0.06L=0.03mol，硫酸中c（H⁺）=0.4mol/L×0.04L×2=0.032mol＞0.03mol，所以混合溶液呈酸性，混合溶液中c（H⁺）=$\frac{0.032mol-0.03mol}{（0.06+0.04）L}$=0.2mol/L，pH=-lgc（H⁺）=-lg0.2=0.7，
答：混合溶液的pH=0.7；
（2）n[Ba（OH）₂]=$\frac{2.1375g}{171g/mol}$=0.0125mol，n（BaSO₄）=$\frac{1.165g}{233g/mol}$=0.005mol，根據(jù)S原子守恒得n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.005mol，硫酸中n（H⁺）=2n（H₂SO₄）=2×0.005mol=0.01mol，
反應(yīng)后溶液中pH=13，則溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，設(shè)鹽酸中n（H⁺）為xmol，則$\frac{0.0125mol×2-0.01mol-xmol}{0.05L}$=0.1mol/L，x=0.01，
根據(jù)Cl、H原子守恒得n（Cl^-）=n（HCl）=n（H⁺） _（鹽酸）=0.01mol，
c（SO₄^2- ）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.005mol}{0.05L}$=0.1mol/L，c（Cl^-）=$\frac{0.01mol}{0.05L}$=0.2mol/L，
答：硫酸根離子、氯離子物質(zhì)的量濃度分別是0.1mol/L、0.2mol/L．

點(diǎn)評 本題考查pH有關(guān)計算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，正確判斷物質(zhì)之間的反應(yīng)及溶液中存在的離子是解本題關(guān)鍵，注意（2）題鹽酸、硫酸都和氫氧化鋇反應(yīng)，正確運(yùn)用原子守恒，題目難度不大．