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(2008?德阳模拟)有一瓶(约100mL)硫酸和硝酸的混合溶液,取出10.00mL该混合溶液,加入足量的氯化钡溶液,充分反应后过滤,洗涤、烘干,可得4.66g沉淀.将滤液跟2.00mol/L NaOH溶液反应,共用去35.00mL碱液时恰好中和.请回答下列问题:
(1)混合溶液中HNO3的物质的量浓度是c(HNO3)=
3
3
mol/L.
(2)另取10.00mL原混酸溶液,加入1.60g铜粉共热,其反应的离子方程式是
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
,在标准状况下产生气体的体积是
373.3
373.3
mL.
分析:(1)混酸溶液加入BaCl2溶液,发生反应H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,4.66g白色沉淀是BaSO4,根据n=
m
M
计算BaSO4的物质的量,根据硫酸根守恒n(H2SO4)=n(BaSO4),滤液中氢离子物质的量不变,与NaOH溶液发生反应H++OH-=H2O,由于恰好中和反应,有n(H+)=n(OH-),根据守恒可知n(HNO3)+2n(H2SO4)=n(NaOH),据此计算原混合酸溶液中n(HNO3),再根据c=
n
V
计算混合溶液中HNO3的物质的量浓度;
(2)反应离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,根据离子方程式进行过量计算,再计算NO的体积.
解答:解:(1)10mL混酸溶液加入BaCl2溶液,发生反应H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,4.66g白色沉淀是BaSO4,其物质的量=
4.66g
233g/mol
=0.02mol,根据硫酸根守恒n(H2SO4)=n(BaSO4)=0.02mol,滤液中氢离子物质的量不变,与NaOH溶液发生反应H++OH-=H2O,由于恰好中和反应,有n(H+)=n(OH-)=0.035L×2mol/L=0.07mol,根据守恒可知n(HNO3)+2n(H2SO4)=n(NaOH),故原混合酸溶液中n(HNO3)=0.07mol-2×0.02mol=0.03mol,故原溶液中c(HNO3)=
0.03mol
0.01L
=3mol/L,
故答案为:3;
(2)反应离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,10mL溶液中n(H+)=0.07mol、n(NO3-)=n(HNO3)=0.03mol,1.6gCu的物质的量=
1.6g
64g/mol
=0.025mol,则:
     3 Cu+8  H++2  NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
0.025mol 0.067mol 0.0167
故Cu不足完全反应,H+、NO3-有剩余,由方程式可知生成NO为
0.025mol×2
3
,NO体积为
0.025mol×2
3
×22.4L/mol=0.3733L=373.3mL,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;373.3.
点评:本题考查混合物的有关计算,难度中等,(1)注意加入氯化钡反应后溶液中氢离子的物质的量不变,(2)中注意利用离子方程式进行计算.
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