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，将生成的沉淀滤出洗净，烘干称得其质量为9.32g；另取此溶液10mL与4.00mol•L^-1的NaOH溶液25mL恰好完全中和．求：
①混合液中硫酸的物质的量浓度是多少？
②混合液中硝酸的物质的量浓度又是多少？
③若将9.6g铜片投入到10mL的混合溶液中，则标况下能生成气体多少升？

Answer

①发生H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓，根据硫酸钡的质量可计算硫酸的物质的量，进而可计算硫酸的浓度；
②强酸和氢氧化钠反应的离子方程式为H++OH-=H2O，根据NaOH的物质的量和硫酸的物质的量可计算硝酸的物质的量，进而计算硝酸的浓度；
③发生3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑，判断反应的过量问题，根据反应的离子方程式计算．
【解析】
①混酸中只有硫酸和氯化钡反应生成沉淀，反应式为 H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓
1mol              233g
cV                9.32g
所以有c==4.0mol/L，
答：混合液中硫酸的物质的量浓度是4.0mol/L．
②强酸和氢氧化钠反应的离子方程式为H++OH-=H2O．
恰好反应，说明氢离子的物质的量和OH-的物质的量相等，
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，
答：混合液中硝酸的物质的量浓度是2.0mol/L．
③9.6g铜是=0.15mol，10mL的混合溶液中硫酸是0.04mol，硝酸是0.02mol，所以氢离子的物质的量是0.1mol．硝酸和铜反应的离子方程式为
     3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++4H2O+2NO↑
 3mol   8mol  2mol          2mol
0.15mol 0.1mol       0.02mol
所以铜和氢离子是过量的，NO3-是不足的，即NO3-被完全还原生成NO，所以NO的物质的量是0.02mol，其标准状况下的体积是0.02mol×22.4L/mol=0.448L．
答：标况下能生成气体0.448L．