Question

現有100mLH₂SO₄和HCl的混合溶液，用酸式滴定管取20.00mL該混合溶液注入錐形瓶中，再滴加2滴酚酞試液，然后向其中逐滴加入0.05000mol/L Ba（OH）₂溶液至溶液恰好變為紅色，共消耗Ba（OH）₂溶液20.00mL，生成的沉淀經過濾、洗滌、干燥后精確稱量得質量為0.1165g．
（1）試計算原溶液的pH=

 

（2）試計算原混合溶液中H₂SO₄和HCl的物質的量濃度

 

．

Answer 1

分析：（1）根據H⁺+OH^-=H₂O及氫氧化鋇溶液中氫氧根離子的物質的量計算出硫酸和鹽酸混合液中氫離子濃度，再計算出溶液的pH；
（2）根據沉淀硫酸鋇的質量計算出硫酸的物質的量及濃度，再根據氫離子濃度計算出氯化氫的濃度．

解答：解：（1）硫酸和氯化氫混合液消耗的氫氧化鋇的物質的量為：0.05000mol/L×0.02L=0.001mol，該氫氧化鋇溶液中含有的氫氧根離子的物質的量為0.001mol×2=0.002mol，根據反應H⁺+OH^-=H₂O可知，n（H⁺）=（OH^-）=0.002mol，c（H⁺）=

0.002mol

0.02L

=0.1mol/L，
原溶液的pH為-lgc（H⁺）=-lg0.1=1，
故答案為：1；
（2）最后得到的白色沉淀為硫酸鋇，質量為0.1165g，硫酸鋇的物質的量為：

0.1165g

233g/mol

=0.0005mol，
根據反應 Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O可知，n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.0005，硫酸的濃度為：c（H₂SO₄）=

0.0005mol

0.02L

=0.025mol/L，
根據（1）可知原溶液中氫離子濃度為：0.1mol/L，硫酸中氫離子濃度為：c（H⁺）=2×c（H₂SO₄）=0.025mol/L×2=0.05mol/L，
所以原溶液中氯化氫的濃度為：c（HCl）=c_總（H⁺）-c_硫酸（H⁺）=0.1mol/L-0.05mol/L=0.05mol/L，
故答案為：c（H₂SO₄）=0.025mol/L、c（HCl）=0.05mol/L．

點評：本題考查pH的簡單計算、有關混合物反應的計算，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題．試題貼近高考，綜合性強，旨在培養學生分析、歸納和總結問題的能力，有利于調動學生的學習興趣，激發學生的學習積極性，也有助于培養學生規范的答題能力．