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，烘干稱得其質量為9.32g；另取此溶液10mL與4.00 mol·L^－1的NaOH溶液25mL恰好完全中和。求:

①混合液中硫酸的物質的量濃度是多少？

②混合液中硝酸的物質的量濃度又是多少？

 ③若將9.6g銅片投入到10mL的混合溶液中，則標況下能生成氣體多少毫升？

 

Answer 1

（1）混酸中只有硫酸和氯化鋇反應生成沉淀，反應式為

H₂SO₄＋BaCl₂=2HCl＋BaSO₄↓

1mol              233g

cV                9.32g

所以有

（2）強酸和氫氧化鈉反應的離子方程式為H^＋＋OH^－=H₂O。恰好反應。說明氫離子的物質的量和OH^－的物質的量相等，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。

（3）9.6g銅是，10mL的混合溶液中硫酸是0.04mol，硝酸是0.02mol，所以氫離子的物質的量是0.1mol。硝酸和銅反應的離子方程式為

3Cu    ＋   8H^＋    ＋    2NO₃^－=3Cu^2＋＋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的物質的量是0.02mol，其標準狀況下的體積是0.02mol×22.4L/mol=0.448L。

解析:考查根據化學方程式進行的有關計算。這種類型的計算，關鍵是弄清楚發生的反應，并正確寫出有關的化學反應方程式，然后根據條件列式進行計算即可。如果反應物的量都是已知的還要判斷過量。因為硫酸和銅不反應，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行判斷。