解题思路:(1)该温度下,Kw=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12,pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=
1
0
−12
1
0
−11
mol/L=0.1mol/L,c(Ba2+)=[1/2]c(OH-)=0.05mol/L,加入20mLBa(OH)2溶液时,沉淀量达最大,钡离子与硫酸根离子恰好反应,根据n=cV计算该阶段消耗的n(Ba2+),由离子守恒可知n(H2SO4)=n(BaSO4).
加入60mLBa(OH)2溶液时,溶液的pH=6,呈中性,氢离子与氢氧根离子恰好反应,据此计算混合溶液中n(H+),溶液中n(HCl)=n(H+)-2n(H2SO4),再根据c=[n/V]计算原混合溶液中c(H2SO4)、c(HCl);
(2)A点沉淀量达最大,硫酸与氢氧化钡恰好反应,溶液中的HCl没有反应,计算此时溶液中H+浓度,根据
pH=-lgc(H+)计算;
(3)根据消耗的氢氧化钡计算B点参加反应的氢离子物质的量,进而计算溶液中氢离子浓度,根据pH=-lgc(H+)计算B点pH值、原混合溶液的pH值,据此计算解答.
(1)该温度下,Kw=10-a×10-b=10-(a+b)=10-12,pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=
10−12
10−11mol/L=0.1mol/L,c(Ba2+)=[1/2]c(OH-)=0.05mol/L,
加入20mLBa(OH)2溶液时,沉淀量达最大,钡离子与硫酸根离子恰好反应,该阶段消耗的n(Ba2+)=0.02L×0.05mol/L=0.001mol,由离子守恒可知n(H2SO4)=n(BaSO4)=0.001mol,
故原溶液中c(H2SO4)=[0.001mol/0.02mol]=0.05mol/L;
加入60mLBa(OH)2溶液时,溶液的pH=6,呈中性,氢离子与氢氧根离子恰好反应,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(HCl)=[0.004mol/0.02L]=0.2mol/L,
故答案为:0.05mol/L;0.2mol/L;
(2)A点沉淀量达最大,硫酸与氢氧化钡恰好反应,溶液中的HCl没有反应,溶液总体积为40mL,此时溶液中H+浓度为[0.004mol/0.04L]=0.1mol/L,故pH=-lg0.1=1,
故答案为:1;
(3)B点加入的氢氧化钡溶液中氢氧根离子物质的量为0.04L×0.1mol/L=0.004mol,故参加反应的氢离子为=0.004mol,溶液中剩余氢离子为0.006mol-0.004=0.002,氢离子浓度为[0.002mol/0.06L]=[1/30]mol/L,此时溶液pH=-lg[1/30]=1.48,原混合溶液中氢离子浓度为[0.006mol/0.02L]=0.3mol/L,pH=-lg0.3=0.52,故B点比最初混合酸的pH增加1.48-0.52=0.96,
答:B点比最初混合酸的pH增加0.96.
点评:
本题考点: 化学方程式的有关计算.
考点点评: 本题考查混合溶液pH值的有关计算,关键是计算该温度下水的离子积,确定氢氧化钡的溶液中氢氧根离子的浓度,确定C点为中性,难度中等.