题目

将5.13gBa（OH）2粉末加入100mL硫酸和盐酸的混合溶液中，充分反应至沉淀不在生成时，过滤得干燥沉淀5.825g．取滤液20ml跟足量铁粉反应，生成22.4ml（标准状况下）气体．计算： （1）滤液的pH （2）原混合溶液中c（Cl﹣）、c（SO42﹣） 答案：【分析】（1）因为20ml滤液与足量铁粉生成22.4ml氢气，其中氢气的物质的量为=0.001mol，即20ml滤液中含有0.001×2=0.002mol氢离子，所以滤液中氢离子浓度为=0.1mol/L，由此求溶液的pH； （2）因为氢氧化钡质量为5.13克，即0.03mol，而生成的硫酸钡沉淀只有5.825克，即0.025mol，故原溶液中有硫酸根离子0.025mol，所以原混合液中硫酸根离子浓度为=0.25mol/L，因为Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4 ↓+2H2O，氢氧化钡与硫酸反应后剩余0.005mol，0.005mol氢氧化钡将与盐酸完全反应，而后剩余的盐酸可以与铁完全反应生成0.001×5=0.005mol氢气，这里氢离子的总和为0.005×2+0.005×2=0.02mol，由此分析求解． 【解答】解：（1）因为20ml滤液与足量铁粉生成22.4ml氢气，其中氢气的物质的量为=0.001mol，即20ml滤液中含有0.001×2=0.002mol氢离子，所以滤液中氢离子浓度为=0.1mol/L，所以滤液pH为 pH=﹣lg0.1=1．即滤液pH为1， 答：滤液的pH为1； （2）因为氢氧化钡质量为5.13克，即0.03mol，而生成的硫酸钡沉淀只有5.825克，即0.025mol，故原溶液中有硫酸根离子0.025mol，所以原混合液中硫酸根离子浓度为=0.25mol/L，因为Ba（OH）2+H2SO4=BaSO4 ↓+2H2O，氢氧化钡与硫酸反应后剩余0.005mol，0.005mol氢氧化钡将与盐酸完全反应，而后剩余的盐酸可以与铁完全反应生成0.001×5=0.005mol氢气，这里氢离子的总和为0.005×2+0.005×2=0.02mol，因为这里的氢离子全由盐酸提供，即氯离子也是0.02mol， 故氯离子浓度为=0.2mol/L， 答：原混合液中氯离子浓度为 0.2mol/L，硫酸根离子的浓度为0.25mol/L． 　

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