Question

11．取20mL硫酸和盐酸的混合液体，加入过量的氯化钡溶液，产生4.66g白色沉淀，然后继续向溶液中加入ag（足量）铁粉，产生的气体的体积为896mL（标准状况下）．
（1）写出上述过程中发生的离子方程式Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．
（2）计算原混合液体中，硫酸物质的量浓度是1mol/L，盐酸物质的量浓度是2mol/L（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）该过程中涉及两个离子反应：钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀、铁与氢离子反应生成亚铁离子和氢气，据此写出反应的离子方程式；
（2）生成的白色沉淀为硫酸钡，硫酸的物质的量与硫酸钡的物质的量相等，据此计算出硫酸的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算出硫酸的浓度；铁粉与氢离子反应生成氢气，根据氢气的物质的量及氢元素守恒可计算出原溶液中氢离子浓度，再根据硫酸的浓度计算出盐酸的浓度．

解答 解：（1）该过程中发生的反应有：钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，铁与氢离子反应生成氢气和亚铁离子：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（2）4.66g白色沉淀为硫酸钡，硫酸钡的物质的量与原溶液中硫酸的物质的量相等，则：n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，所以原溶液中硫酸的物质的量浓度为：c（H₂SO₄）=$\frac{0.02mol}{0.02L}$=1mol/L；
加入足量铁粉后生成的气体为氢气，标况下896mL氢气的物质的量为：$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，生成0.04mol氢气需要消耗0.08mol氢离子，则氢离子浓度为：$\frac{0.08mol}{0.02L}$=4mol/L，其中1mol/L的硫酸中氢离子浓度为2mol/L，则c（HCl）=c（H⁺）_{盐酸电离的}=4mol/L-1mol/L×2=2mol/L，
故答案为：1；2．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握质量守恒在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．