Question

有一瓶（约100mL）硫酸和硝酸的混合溶液，取出10.00mL该混合溶液，加入足量的氯化钡溶液，充分反应后过滤

有一瓶（约100mL）硫酸和硝酸的混合溶液，取出10.00mL该混合溶液，加入足量的氯化钡溶液，充分反应后过滤，洗涤、烘干，可得4.66g沉淀．将滤液跟2.00mol/L NaOH溶液反应，共用去35.00mL碱液时恰好中和．请回答下列问题：（1）混合溶液中HNO3的物质的量浓度是c（HNO3）=______mol/L．（2）另取10.00mL原混酸溶液，加入1.60g铜粉共热，其反应的离子方程式是______，在标准状况下产生气体的体积是______mL．

Answer 1

4.66g沉淀是硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为
4.66g
233g/mol
=0.02mol，根据硫酸根守恒可知，混合酸液中n（H2SO4）=n（BaSO4）=0.02mol，混合酸液中硫酸的物质的量浓度为
0.02mol
0.01L
=2mol/L；
滤液中氢离子的物质的量等于硫酸和硝酸电离产生的氢离子，加入NaOH溶液，发生反应H++OH-=H2O，消耗的氢氧化钠的物质的量为0.035L×2mol/L=0.07mol，故10mL原混合酸液中n（H+）=n（NaOH）=0.07mol，原10mL混合酸液中n（H+）=n（HNO3）+2n（H2SO4），故n（HNO3）=0.07mol-2×0.02mol=0.03mol，故原混合酸液中硝酸的物质的量浓度为
0.03mol
0.01L
=3mol/L；
答：原混合酸液中H2SO4的物质的量浓度为2mol/L，HNO3的物质的量浓度为3mol/L

本题考点：
有关混合物反应的计算．
问题解析：
4.66g沉淀是硫酸钡的质量，根据n=
m
M
计算硫酸钡的物质的量，根据硫酸根守恒计算10mL混合酸液中n（H2SO4），再根据c=
n
V
计算硫酸的物质的量浓度；
滤液中氢离子的物质的量等于硫酸和硝酸电离产生的氢离子，加入NaOH溶液，发生反应H++OH-=H2O，根据n=cV计算消耗的氢氧化钠的物质的量，进而计算10mL原混合酸液中n（H+），原10mL混合酸液中n（H+）=n（HNO3）+2n（H2SO4），据此计算原10mL溶液中n（HNO3），再根据c=
n
V
计算硝酸的物质的量浓度。

Answer 2

（1）10mL混酸溶液加入BaCl₂溶液，发生反应H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，4.66g白色沉淀是BaSO₄，其物质的量=

4.66g

233g/mol

=0.02mol，根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.02mol，滤液中氢离子物质的量不变，与NaOH溶液发生反应H⁺+OH^-=H₂O，由于恰好中和反应，有n（H⁺）=n（OH^-）=0.035L×2mol/L=0.07mol，根据守恒可知n（HNO₃）+2n（H₂SO₄）=n（NaOH），故原混合酸溶液中n（HNO₃）=0.07mol-2×0.02mol=0.03mol，故原溶液中c（HNO₃）=

0.03mol

0.01L

=3mol/L，
故答案为：3；
（2）反应离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，10mL溶液中n（H⁺）=0.07mol、n（NO₃^-）=n（HNO₃）=0.03mol，1.6gCu的物质的量=

1.6g

64g/mol

=0.025mol，则：
     3 Cu+8  H⁺+2  NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
0.025mol 0.067mol 0.0167
故Cu不足完全反应，H⁺、NO₃^-有剩余，由方程式可知生成NO为

0.025mol×2

3

，NO体积为

0.025mol×2

3

×22.4L/mol=0.3733L=373.3mL，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；373.3．