Question

19．取100mLNa₂CO₃和Na₂SO₄的混合液，加入過量BaCl₂溶液后得到14.51g白色沉淀，用過量稀硝酸處理后沉淀質(zhì)量減少到4.66g，并有氣體放出．試計算：
（1）原混合物中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度．
（2）產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積．

Answer 1

分析 （1）14.51g白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，BaSO₄不溶于水與硝酸，BaCO₃溶于硝酸，故白色沉淀中加入過量的稀HNO₃，充分反應后，沉淀減少到4.66g為BaSO₄的質(zhì)量，可得BaCO₃的質(zhì)量為14.51g-4.66g=9.85g，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算BaCO₃和BaSO₄的物質(zhì)的量，Na₂SO₄的物質(zhì)的量等同于BaSO₄的物質(zhì)的量，Na₂CO₃的物質(zhì)的量等同于BaCO₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度；
（2）發(fā)生反應BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知n（CO₂）=n（BaCO₃），再根據(jù)V=nV_m計算CO₂的體積．

解答 解：（1）14.51g白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，加入過量的稀HNO₃，充分反應后，剩余沉淀4.66g為BaSO₄，BaSO₄的物質(zhì)的量為：$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，由硫酸根守恒可知n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.02mol，所以Na₂SO₄物質(zhì)的量的濃度為：$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，
減少的沉淀質(zhì)量為BaCO₃，則BaCO₃的質(zhì)量為：14.51g-4.66g=9.85g，物質(zhì)的量為：$\frac{9.85g}{197g/mol}$=0.05mol，由碳酸根守恒可知n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.05mol，所以Na₂CO₃的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{0.05mol}{0.1L}$=0.5mol/L，
答：原混和溶液中Na₂SO₄和Na₂CO₃的物質(zhì)的量濃度分別為0.2mol/L、0.5mol/L；
（2）發(fā)生反應BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知生成二氧化碳氣體的物質(zhì)的量為：n（CO₂）=n（BaCO₃）=0.05mol，
則生成的二氧化碳的體積為：0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
答：產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為1.12L．

點評 本題考查混合物的有關(guān)計算，題目難度不大，明確發(fā)生反應的原理為解答關(guān)鍵，注意守恒思想的運用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．