Question

計算題：
有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出20mL，加入足量BaCl₂溶液，經(jīng)過濾、洗滌、烘干后得沉淀9.32g；濾液與4mol/L的苛性鈉溶液35mL恰好完全中和．
試求：
（1）原混合溶液中硫酸和硝酸的物質(zhì)的量濃度．
（2）另取20mL原溶液，加入3.2g銅粉共熱，生成氣體一氧化氮的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．

Answer 1

分析：（1）發(fā)生H₂SO₄+BaCl₂═2HCl+BaSO₄↓，沉淀9.32g為硫酸鋇的質(zhì)量，根據(jù)n=

m

M

計算硫酸鋇的物質(zhì)的量，根據(jù)方程式計算硫酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

算硫酸的濃度；
濾液中氫離子物質(zhì)的量不變，與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為H⁺+OH^-═H₂O，根據(jù)NaOH的物質(zhì)的量氫離子總的物質(zhì)的量，進而計算硝酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

算硝酸的濃度；
（2）發(fā)生3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑，根據(jù)反應(yīng)的離子方程式計算判斷反應(yīng)的過量問題，根據(jù)不足量的物質(zhì)計算生成NO的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計算．

解答：解：（1）沉淀9.32g為硫酸鋇的質(zhì)量，根據(jù)H₂SO₄+BaCl₂═2HCl+BaSO₄↓，
可知n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=

9.32g

233g/mol

=0.04mol，
故原溶液中c（H₂SO₄）=

0.04mol

0.02L

=2mol/L；
濾液中氫離子物質(zhì)的量不變，與4.0mol?L^-1NaOH溶液反應(yīng)，用去35mL堿液時恰好完全中和，由H⁺+OH^-═H₂O，
可知n（H⁺）=n（OH^-）=0.035L×4mol/L=0.14mol，溶液氫離子來源于硫酸、硝酸的電離，
故n（HNO₃）+2×0.04mol=0.14mol，
解得n（HNO₃）=0.06mol，
故原溶液中c（HNO₃）=

0.06mol

0.02L

=3mol/L，
答：混合液中H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為2mol/L、HNO₃的物質(zhì)的量濃度是3mol/L．
（2）3.2g銅是

3.2g

64g/mol

=0.05mol，20mL的混合溶液中硫酸是0.04mol，硝酸是0.06mol，氫離子的物質(zhì)的量是0.14mol，硝酸和銅反應(yīng)的離子方程式為
  3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑
 3mol     8mol      2mol          
0.05mol 0.133mol  0.033mol
所以硝酸根和氫離子是過量的，Cu是不足完全，所以生成NO的物質(zhì)的量是0.05mol×

2

3

，其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.05mol×

2

3

×22.4L/mol=0.747L，
答：標(biāo)況下能生成氣體體積為0.747L．

點評：本題考查混合物計算、根據(jù)方程式進行的計算，難度中等，關(guān)鍵是弄清楚發(fā)生的反應(yīng)，（2）中硫酸和銅不反應(yīng)，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，注意利用離子方程式進行計算．