Question

在稀硫酸和稀盐酸的混合溶液100mL中，加入固体Ba（OH）₂4.275g，充分反应后，测得溶液的pH为13（设溶液体积不变），再经过滤得干燥沉淀物2.33g．求原溶液中SO

2- 4

、Cl^-、H⁺的物质的量浓度分别是多少？

Answer 1

考点：物质的量浓度的相关计算

专题：计算题

分析：根据充分反应后过滤，得沉淀2.33g为硫酸钡的质量，反应后溶液的pH=13，溶液显示碱性，则氢氧根有剩余，酸完全反应，根据n=

m

M

计算硫酸钡的物质的量，利用H₂SO₄～BaSO₄来计算SO₄^2-浓度，根据c=

n

V

计算SO₄^2-的物质的量浓度；
利用n（H⁺）=n_消耗（OH^-）=2n[Ba（OH）₂]-n_剩余（OH^-）计算原混酸溶液中氢离子物质的量及浓度，
n（Cl^-）=（HCl）=n（H⁺）-2n（H₂SO₄），再根据c=

n

V

计算Cl^-的物质的量浓度．

解答： 解：沉淀2.33g为硫酸钡的质量，则
n（SO₄^2-）=n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=

2.33g

233g/mol

=0.01mol，
所以SO₄^2-浓度为：c（SO₄^2-）=

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L；
反应后的溶液的pH=13，则溶液中OH^-的物质的量浓度为0.1mol/L，氢氧根离子的物质的量为：0.1L×0.1mol/L=0.01mol，
Ba（OH）₂的物质的量为：

4.275g

171g/mol

=0.025mol，
则酸中总的n（H⁺）=0.025mol×2-0.01mol=0.04mol，
原溶液中氢离子浓度为：c（H⁺）=

0.04mol

0.1L

=0.4mol/L，
n（Cl^-）=（HCl）=0.04mol-2n（H₂SO₄）=0.04mol-2×0.01mol=0.02mol，
则Cl^-浓度为：c（Cl^-）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，
答：混合酸溶液中Cl^-浓度为0.2mol/L，氢离子浓度为0.4mol/L，SO₄^2-的物质的量浓度为0.1mol/L．

点评：本题考查物质的量浓度的计算、离子反应的有关计算等，题目难度中等，注意掌握物质的量浓度的计算方法，明确酸碱中和时离子的关系为解答本题的关键．