Question

18．有一硫酸與硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀，濾液與40mL、4mol•L^-1NaOH溶液時恰好完全中和．試求：
（1）混合液H₂SO₄、HNO₃的物質的量濃度各是多少？
（2）另取10mL原混合液稀釋至80mL，加入1.92g銅粉共熱時，收集到氣體在標準狀況下的體積為多少毫升？

Answer 1

分析 （1）酸與硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀為硫酸鋇，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算硫酸鋇的物質的量，再根據(jù)硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄），濾液中氫離子物質的量不變，與4.0mol•L^-1NaOH溶液反應，用去40mL堿液時恰好完全中和，酸與氫氧化鈉恰好反應，H⁺與OH^-1：1反應，故n（HNO₃）+2（H₂SO₄）=n（NaOH），根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算硫酸、硝酸的物質的量濃度；
（2）根據(jù)離子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，先判斷過量問題，再利用量少的完全反應計算．

解答 解：（1）硫酸與硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀為硫酸鋇，
硫酸根守恒故n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，故原溶液中c（H₂SO₄）=$\frac{0.04mol}{0.01L}$=4mol/L；
濾液中氫離子物質的量不變，與4.0mol•L^-1NaOH溶液反應，用去40mL堿液時恰好完全中和，酸與氫氧化鈉恰好反應，H⁺與OH^-1：1反應，故n（HNO₃）+2（H₂SO₄）=n（NaOH），即n（HNO₃）+2×0.04mol=0.04L×4mol/L，解得n（HNO₃）=0.08mol，故原溶液中c（HNO₃）=$\frac{0.08mol}{0.01L}$=8mol/L，
答：混合液中H₂SO₄的物質的量濃度為4mol/L、HNO₃的物質的量濃度是8mol/L；
（2）1.92g銅粉物質的量為0.03mol，溶液中氫離子的物質的量為10×10^-3×（4×2+8×1）mol=0.16mol，根據(jù)離子方程式：
 3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
3mol 8mol           44.8L
0.03mol 0.16mol       V
由此可知氫離子過量，則$\frac{3mol}{0.03mol}$=$\frac{44.8L}{V}$，
解得V=0.448L，
答：收集到氣體在標準狀況下的體積為0.448L．

點評 本題考查化學反應方程式的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應、物質的量關系等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．