已知某硫酸和盐酸的混合溶液中,H+的浓度为0.1mol/L,将50mL上述混合溶液与50mLBa(OH)2溶液混合,充分反应后过滤,得0.466g沉淀,溶液(100mL)中OH-的浓度为0.1mol/L.试求:(1)原混合溶液中SO42-、Cl-的物质的量.(2)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度.

问题描述:

已知某硫酸和盐酸的混合溶液中,H+的浓度为0.1mol/L,将50mL上述混合溶液与50mLBa(OH)2溶液混合,充分反应后过滤,得0.466g沉淀,溶液(100mL)中OH-的浓度为0.1mol/L.试求:
(1)原混合溶液中SO42-、Cl-的物质的量.
(2)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度.

反应后碱有剩余,酸完全反应,硫酸根完全沉淀,n(BaSO4)=

0.466g
233g/mol
=0.002mol,则:
  SO42-~BaSO4
 1        1
 n(SO42-) 0.002mol
 故n(SO42-)=
0.002mol×1
1
=0.002mol,
原混合反应中氢离子的物质的量为:n(H+)=c•V=0.05L×0.1mol/L=0.005mol,
由电荷守恒可得:n(H+)=2n(SO42-)+n(Cl-),
则:n(Cl-)=0.005mol-0.002mol×2=0.001mol,
答:原混合液中SO42-的物质的量为0.002mol、Cl-的物质的量为0.001mol;
(2)原混合反应中n(H+)=c•V=0.05L×0.1mol/L=0.005mol,
设参加反应的氢氧化钡的物质的量为y,则:
Ba(OH)2~2H+
 1        2
 y      0.005mol
则:y=
0.005mol×1
2
=0.0025mol,
反应后溶液中:n(OH-)=c•V=0.1L×0.1mol/L=0.01moL,
故n剩余[Ba(OH)2]=0.01mol×
1
2
=0.005mol,
故混合前Ba(OH)2溶液的物质的量:0.005mol+0.0025mol=0.0075mol,
所以混合前Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为:c=
0.0075mol
0.05L
=0.15mol/L,
答:混合前Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为0.15mol/L.
答案解析:(1)0.466g沉淀为硫酸钡,根据n=
m
M
计算n(BaSO4),根据SO42-~BaSO4计算n(SO42-),根据n=cV计算n(H+),由电荷守恒可知n(H+)=2n(SO42-)+n(Cl-),据此计算n(Cl-);
(2)根据Ba(OH)2~2H+计算参加反应n[Ba(OH)2],根据n=cV计算反应后溶液中n(OH-),进而计算剩余n[Ba(OH)2],再计算氢氧化钡总物质的量,再根据c=
n
V
计算Ba(OH)2溶液的物质的量浓度.
考试点:有关混合物反应的计算.

知识点:本题考查混合物反应的有关计算,题目难度不大,试题侧重基础知识的考查,明确发生的反应原理是解答关键,试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学计算能力.