Question

11．現(xiàn)有含Na₂SO₄和Na₂CO₃的溶液100mL．取出50mL并向其中加入足量的BaCl₂溶液，經過濾、洗滌、烘干后稱重．沉淀的質量為4.3g，再將沉淀溶于足量的鹽酸中，可產生標準狀況下的氣體0.224L．求：
（1）原溶液中，Na₂SO₄和Na₂CO₃的物質的量分別是多少？
（2）原溶液中Na₂SO₄和Na₂CO₃的物質的量濃度分別是多少？

Answer 1

分析 發(fā)生反應有：Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl、Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl、BaCO₃+2HCl=CO₂↑+BaCl₂+H₂O，4.3g沉淀為硫酸鋇和碳酸鋇的混合物，生成的氣體為二氧化碳，根據(jù)C元素守恒可計算出碳酸鋇的物質的量，根據(jù)沉淀的總重量可計算出硫酸鋇的質量、物質的量，從而可計算出原混合液中硫酸鈉、碳酸鈉的質量、物質的量濃度．

解答 解：（1）設50mL混合溶液中含有xmolNa₂SO₄、ymolNa₂CO₃，
Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl
1             1
x             x
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
1             1
y             y
則有：233x+197y=4.3，
生成二氧化碳的物質的量為：n（CO₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，
BaCO₃+2HCl=CO₂↑+BaCl₂+H₂O
1           1
ymol       0.01mol
y=0.01，
原100mL溶液中含有碳酸鈉的物質的量為：0.01mol×2=0.02，mol；
根據(jù)①可得：x=$\frac{4.3g-197×0.01}{233}$=0.01，
則原100mL溶液中含有硫酸鈉的物質的量為0.01mol，
答：原溶液中，Na₂SO₄和Na₂CO₃的物質的量都是0.02mol；
（2）原溶液中c（Na₂SO₄）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，c（Na₂CO₃）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，
答：原混和溶液中Na₂SO₄的物質的量濃度為0.2mol/L，Na₂CO₃的物質的量濃度為0.2mol/L．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應的實質為解答關鍵，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．