Question

常温下，向20mL硫酸和盐酸混合溶液中加入0.05mol/L的Ba（OH）₂溶液时，生成BaSO₄沉淀量及溶液pH发生如图所示的变化．
（1）开始时混合溶液中硫酸和盐酸的物质的量浓度各是多少？
（2）在A点溶液的pH是多少？

Answer

（1）由图可知，加入20mLBa（OH）2溶液时，硫酸钡沉淀达最大值，故根据方程式计算硫酸的物质的量；
由图可知，PH=7时，消耗60mLBa（OH）2溶液，由H++OH-═H2O可知n（H+）=n（OH-），据此计算原溶液中含有的n（H+），继而计算HCl电离产生的氢离子物质的量，再根据c=计算硫酸、盐酸的物质的量浓度；
（2）A点时硫酸反应，而盐酸未反应，计算混合后氢离子的浓度，根据pH=-lgc（H+）．
【解析】
由图可知，0～20mLBa（OH）2溶液发生H2SO4+Ba（OH）2═BaSO4↓+H2O，20mL～60mLBa（OH）2溶液发生发生H++OH-═H2O，
（1）由图可知，加入20mLBa（OH）2溶液时，硫酸钡沉淀达最大值，设硫酸的物质的量为x，则：
H2SO4+Ba（OH）2═BaSO4↓+H2O
 1        1
 x        0.02L×0.05mol•L-1
故x=0.02L×0.05mol•L-1=0.001mol，
硫酸的物质的量浓度为=0.05mol•L-1，
由图可知，PH=7时，消耗60mLBa（OH）2溶液，由H++OH-═H2O可知原溶液中含有的n（H+）=n（OH-）=0.06L×0.05mol•L-1=0.003mol，故n（HCl）=0.003mol×2-0.001mol×2=0.004mol，
故原溶液中HCl的物质的量浓度==0.2mol/L
答：原混合液中硫酸的物质的量浓度为0.05mol•L-1，盐酸的物质的量浓度为0.2mol•L-1；
（2）由图可知，A点硫酸完全反应，氢离子的浓度为=0.1mol/L，则pH=-lg0.1=1，
答：A点溶液的pH为1．