Question

11．室溫下，某同學(xué)為測量硫酸和鹽酸混合溶液中溶質(zhì)的濃度進行如下實驗：取混合酸20mL放入錐形瓶中，逐滴滴人0.05mol•L^-1的Ba（OH）₂溶液，實驗記錄如下：（1g3=0.5）
根據(jù)實驗記錄回答下列問題：
（1）a=0.233g，b=0.5
（2）加入0～20mLBa（OH）₂溶液階段中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式H⁺+OH^-=H₂O、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
（3）原混合溶液中H₂SO₄的物質(zhì)量的量的濃度為0.05mol•L^-1，HCl的物質(zhì)的量的濃度為0.2mol•L^-1
（4）加入20mL氫氧化鋇溶液時，溶液的pH=1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象可知，當(dāng)加入20mLBa（OH）₂溶液時，沉淀的量達到最大值為ag，求出Ba（OH）₂的物質(zhì)的量，然后根據(jù)1molBa（OH）₂～1molBaSO₄來分析計算BaSO₄的物質(zhì)的量和質(zhì)量；
根據(jù)當(dāng)個加入60mLBa（OH）₂溶液時，溶液的pH=7，即溶液顯中性，可知此時酸溶液中的n（H⁺）等于60mLBa（OH）₂溶液中的n（OH^-），據(jù)此計算c（H⁺）和pH；
（2）加入0～20mLBa（OH）₂溶液時，酸溶液中的氫離子和氫氧根發(fā)生中和反應(yīng)生成水，Ba²⁺和SO₄^2-反應(yīng)生成BaSO₄沉淀，據(jù)此書寫離子方程式；
（3）當(dāng)加入20mL氫氧化鋇溶液時，溶液顯酸性，根據(jù)c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{{V}_{混}}$來計算．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，當(dāng)加入20mLBa（OH）₂溶液時，沉淀的量達到最大值為ag，此時消耗的Ba（OH）₂的物質(zhì)的量n=CV=0.05mol/L×0.02L=0.001mol，而1molBa（OH）₂～1molBaSO₄，故可知生成的BaSO₄的物質(zhì)的量n（BaSO₄）=n（Ba（OH）₂）=0.001mol，則質(zhì)量m=nM=0.001mol×233g/mol=0.233g；
根據(jù)當(dāng)個加入60mLBa（OH）₂溶液時，溶液的pH=7，即溶液顯中性，可知此時酸溶液中的n（H⁺）等于60mLBa（OH）₂溶液中的n（OH^-），即酸溶液中的n（H⁺）=0.05mol/L×0.06L×2=0.006mol，則酸溶液中的c（H⁺）=$\frac{0.006mol}{0.02L}$=0.3mol/L，則pH=-lg0.3=0.5；
故答案為：0.233g；0.5；
（2）加入0～20mLBa（OH）₂溶液時，酸溶液中的氫離子和氫氧根發(fā)生中和反應(yīng)生成水：H⁺+OH^-=H₂O，Ba²⁺和SO₄^2-反應(yīng)生成BaSO₄沉淀：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，故答案為：H⁺+OH^-=H₂O、Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（3）當(dāng)加入20mLBa（OH）₂溶液時，沉淀的量達到最大值，即Ba²⁺將SO₄^2-沉淀完全，故可知：溶液中的n（H₂SO₄）=n（Ba（OH）₂）=0.001mol，則硫酸的物質(zhì)的量濃度c=$\frac{0.001mol}{0.02L}$=0.05mol/L；故硫酸提供的c（H⁺）=0.1mol/L，而酸溶液中的氫離子總濃度為0.3mol/L，故由鹽酸電離出的氫離子濃度為0.2mol/L，故c（HCl）=0.2mol/L．
故答案為：0.05mol/L；0.2mol/L；
（4）當(dāng)加入20mL氫氧化鋇溶液時，溶液顯酸性，故混合后溶液中的c（H⁺）=$\frac{n（{H}^{+}）-n（O{H}^{-}）}{{V}_{混}}$=$\frac{0.006mol-0.1mol/L×0.02L}{0.04L}$=0.1mol/L，則pH=-lg0.1=1．
故答案為：1．

點評 本題考查了酸堿混合后溶液的pH的有關(guān)計算和沉淀量的計算，難度較大，綜合性較強，應(yīng)注意的是混合后溶液顯什么性就先求什么離子的濃度．