Question

有一硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀；滤液与4mol·L^-1NaOH溶液反应，用去40mLNaOH溶液时恰好完全中和。试求：

（1）混合液中H₂SO₄、HNO₃的物质的量浓度各是多少？

（2）另取10mL原混合液稀释至80mL，加入4.48g铜粉共热时，收集到气体在标准状况下的体积为多少毫升？

Answer

（6分）（1） 4mol·L－1 ；8mol·L－1 ；（2） 896ml。

【解析】

试题分析：（1）硫酸与硝酸的混合溶液，取出10mL加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀为硫酸钡，硫酸根守恒，则：n(H2SO4)=n(BaSO4)= 9.32g÷233g/mol=0.04mol，故原溶液中硫酸浓度为：c (H2SO4)= 0.04mol÷0.01L=4mol/L；滤液中氢离子物质的量不变，与4.0mol•L-1 NaOH溶液反应，用去40mL碱液时恰好完全中和，酸与氢氧化钠恰好反应中H+与OH-1：1反应，则n(HNO3)+2 n(H2SO4)=n（NaOH），即：n(HNO3)=4mol/L×0.04L-2×0.04mol=0.035L×4mol/L=0.08mol，故原溶液中c(HNO3)= 0.08mol÷0.01L=8mol/L；（2）6.4g铜粉物质的量为：n(Cu)=4.48g÷64g/mol=0.07mol，溶液中氢离子的物质的量为：10×10-3L×（4×2+8×1）mol/L=0.16mol，根据离子方程式：

3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，

3mol 8mol 44.8L

0.07mol 0.16mol V

0.07mol铜完全反应消耗氢离子的物质的量为：0.07mol×8/3≈0.187mol，氢离子不过量，生成NO的量需要按照不足量的H+的物质的量计算，则生成一氧化氮的体积为：V=44.8L×0.16mol×2/8896mL。

考点：考查电解质溶液浓度的计算、离子反应在离子方程式计算的应用的知识。