有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出100mL加入足量的BaCl2溶液，过滤、洗涤、烘干后得到0.466g沉淀；滤液与0.2mol•L-1NaOH溶液反应，共用去50mL时恰好完全反应．试求：（1）原混合溶液的pH（2

Question

有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出100mL加入足量的BaCl₂溶液，过滤、洗涤、烘干后得到0.466g沉淀；滤液与0.2mol•L^-1NaOH溶液反应，共用去50mL时恰好完全反应．试求：
（1）原混合溶液的pH______
（2）原混合溶液中HNO₃的物质的量浓度______
（3）若取原混合溶液100mL，加入0.32g铜粉共热时，在标准状况下收集到气体的体积为多少毫升？______．

Answer 1

（1）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^-）=0.05L×0.2mol/L=0.01mol，原混合溶液中c（H⁺）=(0.01mol)/(0.1L)=0.1mol/L，故原混合溶液pH=-lg0.1=1，
故答案为：1；
（2）100mL混酸溶液加入BaCl₂溶液，发生反应H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，0.466g白色沉淀是BaSO₄，其物质的量=(0.446g)/(233g/mol)=0.002mol，根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.002mol，滤液中氢离子物质的量不变，n（H⁺）=n（HNO₃）+2n（H₂SO₄），故原混合酸溶液中n（HNO₃）=0.01mol-2×0.002mol=0.006mol，故原溶液中c（HNO₃）=(0.006mol)/(0.1L)=0.06mol/L，
故答案为：0.06mol/L；
（3）100mL溶液中n（H⁺）=0.01mol、n（NO₃^-）=n（HNO₃）=0.006mol，0.32gCu的物质的量=(0.32g)/(64g/mol)=0.005mol，则：
     3 Cu+8  H⁺+2  NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
0.005mol 0.013mol 0.0033mol
故H⁺不足完全反应，Cu、NO₃^-有剩余，由方程式可知生成NO为0.01mol×(2)/(8)，NO体积为0.01mol×(2)/(8)×22.4L/mol=0.056L=56mL，
故答案为：56．