Question

12．常溫下，在20克鹽酸和硫酸混合液中，逐滴加入17.1%的氫氧化鋇溶液．當(dāng)堿液加至20克，硫酸鋇沉淀達(dá)到最大值；當(dāng)堿液加至60克時(shí)，溶液pH=7．求：
（1）原混合液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）當(dāng)pH=7時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
提示：H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2H₂O        
 2HCl+Ba（OH）₂=BaCl₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)硫酸與氫氧化鋇的反應(yīng)，由題干中生成硫酸鋇達(dá)最大值時(shí)消耗氫氧化鋇溶液的質(zhì)量，可計(jì)算出混合溶液中硫酸的質(zhì)量，即可求出混合溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）pH=7時(shí)，即酸與氫氧化鋇恰好完全反應(yīng)，氫氧化鋇一部分與硫酸反應(yīng)一部分與鹽酸反應(yīng)，與硫酸反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，因此，反應(yīng)后所得溶液為氫氧化鋇與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鋇溶液．根據(jù)與鹽酸反應(yīng)的氫氧化鋇的質(zhì)量可計(jì)算生成的氯化鋇，進(jìn)而求出當(dāng)pH=7時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答 解：（1）加入20g氫氧化鋇時(shí)，硫酸鋇沉淀達(dá)到最大值，說明硫酸完全反應(yīng)；
設(shè)原混合物中硫酸的質(zhì)量為 x，生成硫酸鋇的質(zhì)量為z．
H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaS0₄↓+2H₂0
98           171           233
x        20g×17.1%       z
$\frac{98}{x}=\frac{171}{20g×17.1%}$
x=1.96g
$\frac{171}{20g×17.1%}=\frac{233}{z}$
z=4.66g
原混合液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1.96g}{20g}$×100%=9.8%
（2）當(dāng)pH=7時(shí)，與鹽酸反應(yīng)的氫氧化鋇溶液的量是60g-20g=40g
設(shè)溶液中溶質(zhì) BaCl₂ 的質(zhì)量為 y
2HCl+Ba（OH）₂ =BaCl₂+2H₂0
           171            208
    40g×17.1%        y
$\frac{171}{40g×17.1%}=\frac{208}{y}$
y=8.32g
當(dāng)pH=7時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{8.32g}{20g+60g-4.66g}×100%$=15%
答：（1）原混合液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 9.8%；（2）當(dāng)pH=7時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%．

點(diǎn)評 此題是一道綜合計(jì)算題，解題的關(guān)鍵是對反應(yīng)中各物之間的反應(yīng)要有明確的認(rèn)識，另外還要結(jié)合相關(guān)的現(xiàn)象及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，是一道訓(xùn)練學(xué)生良好的思維的好題．