Question

现有硫酸,盐酸组成的混合液20mL,滴加0.05mol/L的Ba(OH)2溶液,当加至20mL时白色沉

现有硫酸、盐酸组成的混合液20mL，滴加0.05mol/L的Ba（OH）2溶液，【A】当加至20mLBA（OH）2溶液时，刚好使SO42-沉淀完全，【B】当加至60ml时液恰好为中性。
【已经算出c(H2SO4)=0.05mol/L c(HCl）=0.2mol/L】
（1）A操作后混合液的PH
（2）若加入40ml的BA（OH）2溶液时，所混合溶液的PH
【已知lg2=0.3，lg3=0.48】

Answer 1

1.pH=1
2.pH=1.48

完全沉淀是H2SO4恰好完全反应，H2SO4的物质的量是n=cV=0.05*0.02=0.001mol
H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4+2H2O
1 1
0.001mol 0.001mol

HCl消耗Ba(OH)2的体积是60-20=40mL，HCl消耗Ba(OH)2的物质的量是n=cV=0.05*0.04=0.002mol
2HCl+Ba(OH)2=BaCl2+2H2O
2 1
x 0.002mol
x=0.004mol

1个HCl含有1个H+，所以HCl的H+的物质的量是0.004mol，完全沉淀时只有HCl的H+，c(H+)=n/V=0.004/0.04=0.1mol/L【20mL+20mL=40mL=0.04L】，pH=-lgc(H+)=1

完全沉淀消耗Ba(OH)2 20mL，恰好中和消耗Ba(OH)2 60mL，当40mL的Ba(OH)2溶液时，恰好是第二个反应反应完了一半，也就是消耗HCl的物质的量是0.004/2=0.002mol
c(H+)=0.004-0.002=0.002mol，c(H+)=n/V=0.002/0.06=0.033mol/L
pH=-lgc(H+)=-lg0.033=1.48

Answer 2

解：（1）设盐酸的物质的量浓度为X
2HCl + Ba(OH)2 =BaCl2 + 2H2O
2 1
X*0.02L 0.05mol/L*(0.06L-0.02L)
X=0.2mol/L
A操作后混合液H^+的物质的量=n(HCl)=0.2mol/L*0.02L=0.004mol
A操作后混合液H^+的物质的量浓度C(H^+)=n/V=0.004mol/(0.02L+0.02L)=0.1mol/L
A操作后混合液的PH=-lg0.1=1
(2)设加入40ml的Ba（OH）2溶液时，反应盐酸的物质的量为X
2HCl + Ba(OH)2 =BaCl2 + 2H2O
2 1
X 0.05mol/L*(0.04L-0.02L)
X=0.002mol
若加入40ml的Ba（OH）2溶液时，所混合溶液中
C(H^+)=[0.2mol/L*0.02L-0.002mol]/(0.02L+0.04L)=0.1/3 mol/L
若加入40ml的BA（OH）2溶液时，所混合溶液的PH=-lg(0.1/3)=-(-1-0.48)=1.48