Question

有硫酸和硝酸的混合溶液100mL，將其平均分為兩等份．向其中一份溶液中加入足量的BaCl₂溶液，然后將生成的沉淀濾出洗凈，烘干稱得其質量為9.32g；向另一份溶液中滴加4.00mol?L^-1的NaOH溶液25.0mL恰好完全中和．求：
（1）原混合液中硫酸的物質的量濃度；
（2）原混合液中硝酸的物質的量濃度；
（3）若將9.6g銅片投入到原混合液體中，則標準狀況下能生成氣體多少毫升？
（假設還原產物只有NO）

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）發(fā)生H₂SO₄+BaCl₂=2HCl+BaSO₄↓，根據硫酸鋇的質量可計算硫酸的物質的量，進而可計算硫酸的濃度；
（2）強酸和氫氧化鈉反應的離子方程式為H⁺+OH^-=H₂O，根據NaOH的物質的量和硫酸的物質的量可計算硝酸的物質的量，進而計算硝酸的濃度；
（3）發(fā)生3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑，判斷反應的過量問題，根據反應的離子方程式計算．

解答： 解：（1）混酸中只有硫酸和氯化鋇反應生成沉淀，9.32g為生成硫酸鋇的質量，則：
H₂SO₄+BaCl₂=2HCl+BaSO₄↓
1mol              233g
n                9.32g
所以n=

9.32g×1mol

233g

=0.04mol，
故混合液中硫酸的物質的量濃度=

0.04mol

0.05L

=0.8mol/L，
答：混合液中硫酸的物質的量濃度是0.8mol/L．
（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0.8mol/L×0.05L×2+c（HNO₃）×0.05L=4.0mol/L×0.025L，
解得c（HNO₃）=0.4mol/L，
答：混合液中硝酸的物質的量濃度是0.4mol/L．
③9.6g銅是

9.6g

64g/mol

=0.15mol，100mL的混合溶液中，硫酸的物質的量=0.1L×0.8mol/L=0.08mol，硝酸的物質的量=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，所以氫離子的物質的量=0.08mol×2+0.04=0.2mol，若硝酸根完全反應，則：
    3 Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑
   3mol  8mol  2mol          
0.06mol 0.16mol  0.04mol
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0.04mol，其標準狀況下的體積是0.04mol×22.4L/mol=0.896L=896mL．
答：標況下能生成氣體的體積為896mL．

點評：本題考查混合物計算、根據化學方程式進行的有關計算，關鍵是弄清楚發(fā)生的反應，（3）注意硫酸和銅不反應，但可以提供氫離子，只要氫離子足量，硝酸就有可能被完全還原，在判斷過量時注意利用離子方程式進行判斷．