Question

【题目】在t℃时，稀硫酸和盐酸混合液中，c(H+)=10-amol·L-1，c(OH-)=10-bmol·L-1，已知a+b=12，向20mL该混合酸溶液中逐滴加入pH=11Ba(OH)2溶液，生成BaSO4的量如图所示，当加入60mL Ba(OH)2溶液时，C点溶液的pH=6（体积变化忽略不计），试计算：

（1）t℃时，Kw=___，最初混合酸中c(SO42-)=___，c(Cl-)=____。

（2）A点pH=_____。

Answer 1

【答案】10-12 0.05mol/L 0.2mol/L 1

【解析】

(1)a+b=12，该温度下，Kw=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12，据此计算pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)和c(Ba2+)，根据图像，加入20mL Ba(OH)2溶液时，沉淀量达最大，钡离子与硫酸根离子恰好反应，根据n=cV计算该阶段消耗的n(Ba2+)，由离子守恒可知n(SO42-) = n(Ba2+)；加入60mL Ba(OH)2溶液时，溶液的pH=6，呈中性，氢离子与氢氧根离子恰好反应，据此计算混合溶液中n(H+)，溶液中n(HCl)=n(H+)-2n(H2SO4)，再根据c=计算；

(2)A点沉淀量达最大，硫酸与氢氧化钡恰好反应，溶液中的HCl没有反应，计算此时溶液中H+浓度，根据pH=-lgc(H+)计算。

(1)a+b=12，该温度下，Kw=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12，pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=mol/L=0.1mol/L，c(Ba2+)=c(OH-)=0.05mol/L，加入20mL Ba(OH)2溶液时，沉淀量达最大，此时，钡离子与硫酸根离子恰好反应，该阶段消耗的n(Ba2+)=0.02L×0.05mol/L=0.001mol，由离子守恒可知n(SO42-) =n(BaSO4)= n(Ba2+)=0.001mol，故原溶液中c(SO42-)==0.05mol/L；加入60mL Ba(OH)2溶液时，溶液的pH=6，呈中性，氢离子与氢氧根离子恰好反应，故混合溶液中n(H+)=n(OH-)=0.06L×0.1mol/L=0.006mol，溶液中n(HCl)=0.006mol-2×0.001mol=0.004mol，故原混合溶液中c(Cl-)=c(HCl)==0.2mol/L，故答案为：10-12；0.05mol/L；0.2mol/L；

(2)A点沉淀量达最大，硫酸与氢氧化钡恰好反应，溶液中的HCl没有反应，溶液总体积为40mL，此时溶液中H+浓度为=0.1mol/L，故pH=-lg0.1=1，故答案为：1。