高中化学 水溶液PH问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/03 02:59:19
将5.13g Ba(OH)2粉末加入100mi硫酸和盐酸的混合液中,充分反应至沉淀不再生成时,过滤得干燥沉淀5.825g。取滤液20ml跟足量铁粉反应,生成22.4ml(标况)气体。求:
1)滤液的pH
2)原混合液中氯离子浓度和硫酸根离子浓度

由题,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22.4*0.001/22.4=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0.002/(20*0.001)=0.1mol/L。

所以滤液pH为 pH=-lg(0.1)=1.即滤液pH为 1.

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 0.025mol/(100*0.001)=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 0.02/(100*0.001)=0.2mol/L.

即原混合液中氯离子浓度为 0.2mol/L。

1,由题意得,滤液和铁的反应为:2H+ +Fe= H2+ Fe2+
生成10^-3mol的氢气,得氢离子的物质的量为2*10^-3mol,所以氢离子的溶度为2*10^-3/(20*10^-3)=0.1mol/L
所以滤液的PH值为1

2,
5.13gBa(OH)2是0.03molBa离子,5.825gBaSO4是0.025Ba离子,说明Ba离子是过量的,也就是说原溶液中的所有SO42-都被用完了。所以硫酸根离子的物质的量就是0.025mol,离子溶度为0.025/0.1=0.25mol/L。
根据后来的PH可以算出反应后的100