Question

【題目】室溫下，將400 mL某鹽酸和硫酸的混合溶液分成兩等份。一份加入過量BaCl2溶液，充分反應后得沉淀2.33 g；另一份加入200 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液，充分反應后溶液中H+濃度為0.1 mol·L-1（假設反應后溶液的體積為400mL）。試計算：

（1）原溶液中所含H2SO4的物質的量

（2）每份溶液中鹽酸的物質的量濃度

Answer 1

【答案】（1）0.02 mol （2）1 mol·L-1

【解析】

（1）一份向混合溶液中加入過量BaCl2溶液，發生反應SO42-+Ba2+=BaSO4 ↓，充分反應后得沉淀2.33g為BaSO4的質量，利用硫酸根守恒計算計算硫酸的物質的量；
（2）另一份混合溶液中加入200mL 1.0 molL-1NaOH溶液，發生的反應是H2SO4+2NaOH=Na2SO4 +2H2O，HCl+NaOH=NaCl+H2O，根據硫酸的物質的量計算消耗NaOH的物質的量，再根據H原子守恒計算鹽酸濃度。

（1）n(BaSO4)=2.33g/233g/mol=0.01mol，根據硫酸根離子守恒得n(H2SO4)=n(BaSO4)=0.01mol，

則原溶液中硫酸根物質的量為0.01mol×2=0.02mol；

故答案為：0.02mol；

（2）另一份混合溶液中加入200mL 1.0molL1NaOH溶液，發生的反應是H++OH- =H2O，硫酸中氫離子物質的量為n(H+)=2n(H2SO4)=2×0.01mol=0.02mol，充分反應后混合溶液中H+濃度為0.1molL1、溶液的體積為200mL，則剩余n(H+)=0.1mol/L×0.2L=0.02mol，則與NaOH溶液反應的氫離子物質的量n(H+)=n(HCl)+0.02mol-0.02mol=n(NaOH) =1.0mol/L×0.2L，解得n(HCl)=0.2mol，則其濃度=0.2mol/0.2L=1mol/L；

故答案為：1 mol·L-1。