Question

【題目】在t℃時(shí)，稀硫酸和鹽酸混合液中，c(H+)=10-amol·L-1，c(OH-)=10-bmol·L-1，已知a+b=12，向20mL該混合酸溶液中逐滴加入pH=11Ba(OH)2溶液，生成BaSO4的量如圖所示，當(dāng)加入60mL Ba(OH)2溶液時(shí)，C點(diǎn)溶液的pH=6（體積變化忽略不計(jì)），試計(jì)算：

（1）t℃時(shí)，Kw=___，最初混合酸中c(SO42-)=___，c(Cl-)=____。

（2）A點(diǎn)pH=_____。

Answer 1

【答案】10-12 0.05mol/L 0.2mol/L 1

【解析】

(1)a+b=12，該溫度下，Kw=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12，據(jù)此計(jì)算pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)和c(Ba2+)，根據(jù)圖像，加入20mL Ba(OH)2溶液時(shí)，沉淀量達(dá)最大，鋇離子與硫酸根離子恰好反應(yīng)，根據(jù)n=cV計(jì)算該階段消耗的n(Ba2+)，由離子守恒可知n(SO42-) = n(Ba2+)；加入60mL Ba(OH)2溶液時(shí)，溶液的pH=6，呈中性，氫離子與氫氧根離子恰好反應(yīng)，據(jù)此計(jì)算混合溶液中n(H+)，溶液中n(HCl)=n(H+)-2n(H2SO4)，再根據(jù)c=計(jì)算；

(2)A點(diǎn)沉淀量達(dá)最大，硫酸與氫氧化鋇恰好反應(yīng)，溶液中的HCl沒有反應(yīng)，計(jì)算此時(shí)溶液中H+濃度，根據(jù)pH=-lgc(H+)計(jì)算。

(1)a+b=12，該溫度下，Kw=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12，pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=mol/L=0.1mol/L，c(Ba2+)=c(OH-)=0.05mol/L，加入20mL Ba(OH)2溶液時(shí)，沉淀量達(dá)最大，此時(shí)，鋇離子與硫酸根離子恰好反應(yīng)，該階段消耗的n(Ba2+)=0.02L×0.05mol/L=0.001mol，由離子守恒可知n(SO42-) =n(BaSO4)= n(Ba2+)=0.001mol，故原溶液中c(SO42-)==0.05mol/L；加入60mL Ba(OH)2溶液時(shí)，溶液的pH=6，呈中性，氫離子與氫氧根離子恰好反應(yīng)，故混合溶液中n(H+)=n(OH-)=0.06L×0.1mol/L=0.006mol，溶液中n(HCl)=0.006mol-2×0.001mol=0.004mol，故原混合溶液中c(Cl-)=c(HCl)==0.2mol/L，故答案為：10-12；0.05mol/L；0.2mol/L；

(2)A點(diǎn)沉淀量達(dá)最大，硫酸與氫氧化鋇恰好反應(yīng)，溶液中的HCl沒有反應(yīng)，溶液總體積為40mL，此時(shí)溶液中H+濃度為=0.1mol/L，故pH=-lg0.1=1，故答案為：1。