Question

(12分)向20 mL HCl和H₂SO₄的混合溶液中逐滴加入0.1 mol·L^-1的Ba(OH)₂溶液，生成沉淀的質量和溶液的pH與加入的Ba(OH)₂溶液體積的關系如圖5所示。試完成下列問題：

圖5
(1)起始時，混合酸中硫酸的物質的量濃度為______________ mol·L^-1。
(2)起始時，混合酸中鹽酸的物質的量濃度為______________ mol·L^-1。
(3)B點表示的沉淀的質量為______________g。
(4)A點表示溶液中的［H⁺］為______________ mol·L^-1，pH為______________。
(5)C點的pH為______________(pH可直接用對數表示)。

Answer 1

(1)0.1
(2)0.4
(3)0.466
(4)0.2  07
(5)1.18或-lg

Ba²⁺+====BaSO₄↓
H⁺  +  OH^-====H₂O
1       1       1
n()=n〔Ba(OH)₂〕="0.02" L×0.1 mol·L^-1=2×10^-3 mol
c(H₂SO₄)=n(H₂SO₄)/V(aq)=2×10^-3 mol/002 L="0.1" mol·L^-1
n(H⁺)=2×0.06 L×0.1 mol·L^-1="0.012" mol
n(HCl)=n(H⁺)-2n(H₂SO₄)="0.012" mol-2×0.002 mol="0.008" mol
c(HCl)="n(HCl)/V(aq)=0.008" mol/0.02 L="0.4" mol·L^-1
n(BaSO₄)=n()="0.002" mol
m(BaSO₄)=n(BaSO₄)·M(BaSO₄)="0.002" mol×233 g·mol^-1="0.466" g
(4)在A點時，Ba(OH)₂恰好與H₂SO₄完全反應，這時溶液中剩余的H⁺全部是HCl的，n(H⁺)="n(HCl)=0.008" mol，所以，c(H⁺)=n(H⁺)/V(總)="0.008" mol/0.04 L="0.2" mol·L^-1,pH="-lg" 0.2=0.7。
(5)C點時的混合液是在A點的基礎上又滴入20 mL Ba(OH)₂溶液，這時Ba(OH)₂只與HCl反應，剩余的H⁺是n(H⁺)="0.008" mol-2n〔Ba(OH)₂〕="0.008" mol-2×0.1 mol·L^-1×0.02 L="0.004" mol,c(H⁺)="0.004" mol/0.06 L="1/15" mol·L^-1。pH=-lg。