Question

有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出其中的10mL，加入足量 BaCl₂溶液，將生成的沉淀濾出洗凈，烘干稱得其質(zhì)量為9.32g；另取此溶液10mL與4.00mol?L^-1的NaOH溶液25mL恰好完全中和．求：
①混合液中硫酸的物質(zhì)的量濃度是多少？
②混合液中硝酸的物質(zhì)的量濃度又是多少？
③若將9.6g銅片投入到10mL的混合溶液中，則標(biāo)況下能生成氣體多少升？

Answer 1

解：①混酸中只有硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成沉淀，反應(yīng)式為 H₂SO₄+BaCl₂=2HCl+BaSO₄↓
1mol 233g
cV 9.32g
所以有c==4.0mol/L，
答：混合液中硫酸的物質(zhì)的量濃度是4.0mol/L．
②強酸和氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為H⁺+OH^-=H₂O．
恰好反應(yīng)，說明氫離子的物質(zhì)的量和OH^-的物質(zhì)的量相等，
所以有4.0mol/L×0.01L×2+c（HNO₃）×0.01L=4.0mol/L×0.025L，
解得c（HNO₃）=2.0mol/L，
答：混合液中硝酸的物質(zhì)的量濃度是2.0mol/L．
③9.6g銅是=0.15mol，10mL的混合溶液中硫酸是0.04mol，硝酸是0.02mol，所以氫離子的物質(zhì)的量是0.1mol．硝酸和銅反應(yīng)的離子方程式為
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑
3mol 8mol 2mol 2mol
0.15mol 0.1mol 0.02mol
所以銅和氫離子是過量的，NO₃^-是不足的，即NO₃^-被完全還原生成NO，所以NO的物質(zhì)的量是0.02mol，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.02mol×22.4L/mol=0.448L．
答：標(biāo)況下能生成氣體0.448L．
分析：①發(fā)生H₂SO₄+BaCl₂=2HCl+BaSO₄↓，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量可計算硫酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而可計算硫酸的濃度；
②強酸和氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為H⁺+OH^-=H₂O，根據(jù)NaOH的物質(zhì)的量和硫酸的物質(zhì)的量可計算硝酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而計算硝酸的濃度；
③發(fā)生3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑，判斷反應(yīng)的過量問題，根據(jù)反應(yīng)的離子方程式計算．
點評：本題考查根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行的有關(guān)計算，這種類型的計算，關(guān)鍵是弄清楚發(fā)生的反應(yīng)，并正確寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式，然后根據(jù)條件列式進(jìn)行計算即可．如果反應(yīng)物的量都是已知的還要判斷過量，注意硫酸和銅不反應(yīng)，但可以提供氫離子，所以只要氫離子足量，硝酸就有可能被完全還原，所以在判斷過量時要用離子方程式進(jìn)行判斷．