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4.0mol?L^-1NaOH溶液反应，用去35mL碱液时恰好完全中和．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，加入3.2g铜粉共热时，在标准状况下收集到气体的体积为多少毫升？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）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，根据n=

m

M

计算硫酸钡的物质的量，再根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄），滤液中氢离子物质的量不变，与4.0mol?L^-1NaOH溶液反应，用去35mL碱液时恰好完全中和，酸与氢氧化钠恰好反应，H⁺与OH^-1：1反应，故n（HNO₃）+2（H₂SO₄）=n（NaOH），根据c=

n

V

计算硫酸、硝酸的物质的量浓度；
（2）发生3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑，根据反应的离子方程式计算判断反应的过量问题，根据不足量的物质计算生成NO的体积．

解答： 解：（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^-1NaOH溶液反应，用去35mL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（H₂SO₄）=n（NaOH），即：n（HNO₃）+2×0.04mol=0.035L×4mol/L，
解得：n（HNO₃）=0.06mol，
故原溶液中c（HNO₃）=

0.06mol

0.01L

=6mol/L，
答：混合液中H₂SO₄、HNO₃的物质的量浓度分别为4mol/L、6mol/L；
（2）6.4g铜粉物质的量为：n（Cu）=

3.2g

64g/mol

=0.05mol，
溶液中氢离子的物质的量为：10×10^-3×（4×2+6×1）mol=0.14mol，根据离子方程式：
     3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
   3mol    8mol         44.8L          
 0.05mol   0.14mol        V
0.1mol铜完全反应消耗氢离子的物质的量为：0.05mol×

8

3

≈0.133mol，氢离子过量，生成NO的量需要按照铜的物质的量计算，
则生成一氧化氮的体积为：V=

44.8L×0.05mol

3mol

≈0.75L=750mL，
答：在标准状况下收集到气体的体积为750mL．

点评：本题考查混合物计算、根据方程式进行的计算，题目难度较大，解答关键是明确发生的反应原理，（2）为易错点，注意硫酸和铜不反应，可以提供氢离子，只要氢离子足量，硝酸根就有可能被完全还原．