Question

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4.0mol?L^-1NaOH溶液反應，用去35mL堿液時恰好完全中和．試求：
（1）混合液中H₂SO₄、HNO₃的物質的量濃度各是多少？
（2）另取10mL原混合液，加入3.2g銅粉共熱時，在標準狀況下收集到氣體的體積為多少毫升？

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

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n=

m

M

計算硫酸鋇的物質的量，再根據硫酸根守恒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35mL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c=

n

V

計算硫酸、硝酸的物質的量濃度；
（2）發(fā)生3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑，根據反應的離子方程式計算判斷反應的過量問題，根據不足量的物質計算生成NO的體積．

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，則：n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=

9.32g

233g/mol

=0.04mol，故原溶液中硫酸濃度為：c（H₂SO₄）=

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35mL堿液時恰好完全中和，酸與氫氧化鈉恰好反應中H⁺與OH^-1：1反應，則n（HNO₃）+2（H₂SO₄）=n（NaOH），即：n（HNO₃）+2×0.04mol=0.035L×4mol/L，
解得：n（HNO₃）=0.06mol，
故原溶液中c（HNO₃）=

0.06mol

0.01L

=6mol/L，
答：混合液中H₂SO₄、HNO₃的物質的量濃度分別為4mol/L、6mol/L；
（2）6.4g銅粉物質的量為：n（Cu）=

3.2g

64g/mol

=0.05mol，
溶液中氫離子的物質的量為：10×10^-3×（4×2+6×1）mol=0.14mol，根據離子方程式：
     3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
   3mol    8mol         44.8L          
 0.05mol   0.14mol        V
0.1mol銅完全反應消耗氫離子的物質的量為：0.05mol×

8

3

≈0.133mol，氫離子過量，生成NO的量需要按照銅的物質的量計算，
則生成一氧化氮的體積為：V=

44.8L×0.05mol

3mol

≈0.75L=750mL，
答：在標準狀況下收集到氣體的體積為750mL．

點評：本題考查混合物計算、根據方程式進行的計算，題目難度較大，解答關鍵是明確發(fā)生的反應原理，（2）為易錯點，注意硫酸和銅不反應，可以提供氫離子，只要氫離子足量，硝酸根就有可能被完全還原．