Question

常溫下，向20mL硫酸和鹽酸混合溶液中加入0.05mol/L的Ba（OH）₂溶液時，生成BaSO₄沉淀量及溶液pH發(fā)生如圖所示的變化．
（1）開始時混合溶液中硫酸和鹽酸的物質(zhì)的量濃度各是多少？
（2）在A點溶液的pH是多少？

Answer 1

分析：（1）由圖可知，加入20mLBa（OH）₂溶液時，硫酸鋇沉淀達最大值，故根據(jù)方程式計算硫酸的物質(zhì)的量；
由圖可知，PH=7時，消耗60mLBa（OH）₂溶液，由H⁺+OH^-═H₂O可知n（H⁺）=n（OH^-），據(jù)此計算原溶液中含有的n（H⁺），繼而計算HCl電離產(chǎn)生的氫離子物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計算硫酸、鹽酸的物質(zhì)的量濃度；
（2）A點時硫酸反應(yīng)，而鹽酸未反應(yīng)，計算混合后氫離子的濃度，根據(jù)pH=-lgc（H⁺）．

解答：解：由圖可知，0～20mLBa（OH）₂溶液發(fā)生H₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+H₂O，20mL～60mLBa（OH）₂溶液發(fā)生發(fā)生H⁺+OH^-═H₂O，
（1）由圖可知，加入20mLBa（OH）₂溶液時，硫酸鋇沉淀達最大值，設(shè)硫酸的物質(zhì)的量為x，則：
H₂SO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+H₂O
 1        1
 x        0.02L×0.05mol?L^-1
故x=0.02L×0.05mol?L^-1=0.001mol，
硫酸的物質(zhì)的量濃度為

0.001mol

0.02L

=0.05mol?L^-1，
由圖可知，PH=7時，消耗60mLBa（OH）₂溶液，由H⁺+OH^-═H₂O可知原溶液中含有的n（H⁺）=n（OH^-）=0.06L×0.05mol?L^-1=0.003mol，故n（HCl）=0.003mol×2-0.001mol×2=0.004mol，
故原溶液中HCl的物質(zhì)的量濃度=

0.004mol

0.02L

=0.2mol/L
答：原混合液中硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.05mol?L^-1，鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.2mol?L^-1；
（2）由圖可知，A點硫酸完全反應(yīng)，氫離子的濃度為

0.2mol/L×0.02L

0.02L+0.02L

=0.1mol/L，則pH=-lg0.1=1，
答：A點溶液的pH為1．

點評：本題考查學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式的計算，明確圖象中對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，學(xué)生應(yīng)學(xué)會圖象的分析來解答．