Question

7．現(xiàn)有某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，準(zhǔn)確量取20.00mL溶液3份，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)．
①其中1份，用5.000mol/L的NaOH溶液滴定至終點(diǎn)，消耗NaOH溶液20.00mL．
②向1份溶液中加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體9.32g，計(jì)算：
（1）硫酸、硝酸的物質(zhì)的量濃度分別是2mol/L、1mol/L．
（2）現(xiàn)向第3份溶液中加入0.96g銅粉，充分反應(yīng)后（假設(shè)只生成NO氣體），最多可收集到標(biāo)況下的氣體體積是224mL．

Answer 1

分析 （1）①其中1份，用5.000mol/L的NaOH溶液滴定至終點(diǎn)，消耗NaOH溶液20.00mL，則每份溶液中含有氫離子的物質(zhì)的量為：n（H⁺）=n（NaOH）=5.000mol/L×0.02L=0.1mol；
②向1份溶液中加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體9.32g，沉淀為硫酸鋇，則20.00mL混合液中含有硫酸的物質(zhì)的量為：n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，結(jié)合①可知每份溶液中含有硝酸的物質(zhì)的量，最后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$分別計(jì)算出溶液中硫酸、硝酸的濃度；
（2）0.96gCu的物質(zhì)的量為：n（Cu）=$\frac{0.96g}{64g/mol}$=0.015mol，每份溶液中含有0.04mol硫酸、0.02mol硝酸，則混合液中含有0.02mol硝酸根離子、0.1mol氫離子，
根據(jù)反應(yīng)3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H_²O判斷過(guò)量情況，根據(jù)不足量計(jì)算出生成NO的物質(zhì)的量及體積．

解答 解：（1）①其中1份，用5.000mol/L的NaOH溶液滴定至終點(diǎn)，消耗NaOH溶液20.00mL，則該溶液中含有氫離子的物質(zhì)的量為：n（H⁺）=n（NaOH）=5.000mol/L×0.02L=0.1mol；
②向1份溶液中加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體9.32g，沉淀為硫酸鋇，則20.00mL混合液中含有硫酸的物質(zhì)的量為：n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{9.32g}{233g/mol}$=0.04mol，0.04mol硫酸電離出0.08mol氫離子，則每份溶液中含有硝酸的物質(zhì)的量為：0.1mol-0.08mol=0.02mol，
所以原溶液中硫酸的濃度為：c（H₂SO₄）=$\frac{0.04mol}{0.02L}$=2mol/L，硝酸的濃度為：c（HNO₃）=$\frac{0.02mol}{0.02L}$=1mol/L，
故答案為：2mol/L、1mol/L；
（2）0.96gCu的物質(zhì)的量為：n（Cu）=$\frac{0.96g}{64g/mol}$=0.015mol，每份溶液中含有0.04mol硫酸、0.02mol硝酸，則混合液中含有0.02mol硝酸根離子、0.1mol氫離子，
根據(jù)反應(yīng)3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H_²O可知，0.015mol銅完全反應(yīng)需要消耗0.04mol氫離子、0.01mol硝酸根離子，說(shuō)明銅不足，
則0.015mol銅完全反應(yīng)生成NO的物質(zhì)的量為：0.015mol×$\frac{2}{3}$=0.01mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.01molNO的體積為：22.4L/mol×0.01mol=0.224L=224mL，
故答案為：224mL．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，（2）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意根據(jù)反應(yīng)方程式正確判斷反應(yīng)物過(guò)量情況，根據(jù)不足量計(jì)算出生成NO的物質(zhì)的量．