Question

1．取l00mL Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入100mL Ba（OH）₂溶液后，恰好完全反應(yīng)，過濾，得到濾液和白色沉淀，白色沉淀干燥后質(zhì)量為14.51g，再用過量稀硝酸處理沉淀，沉淀最后減少到4.66g，并有氣體放出．寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式．
計(jì)算：（1）原混合溶液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度．
（2）產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積．
（3）過濾出沉淀后，所得濾液的物質(zhì)的量濃度（反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì)）．

Answer 1

分析 過濾、干燥后得到14.51g白色沉淀為硫酸鋇、碳酸鋇的質(zhì)量，用足量的稀硝酸處理沉淀后，沉淀最后減少到4.66g，故硫酸鋇為4.66g，碳酸鋇質(zhì)量為14.51g-4.66g=9.85g，
（1）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算硫酸鋇的物質(zhì)的量，根據(jù)硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算原混合液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度；
（2）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算碳酸鋇的物質(zhì)的量，生成的氣體為二氧化碳，根據(jù)碳元素守恒有n（CO₂）=n（BaCO₃），再根據(jù)V=nVm計(jì)算二氧化碳的體積；
（3）過濾出14.51g沉淀后，溶液中溶質(zhì)為NaOH，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+2n（Na₂CO₃），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算原混合液中NaOH的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：過濾、干燥后得到14.51g白色沉淀為硫酸鋇、碳酸鋇的質(zhì)量，用足量的稀硝酸處理沉淀后，沉淀最后減少到4.66g，故硫酸鋇為4.66g，碳酸鋇質(zhì)量為14.51g-4.66g=9.85g，
（1）根據(jù)硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，原混合液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，
答：原混合液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L；
（2）根據(jù)碳元素守恒有n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{9.85g}{197g/mol}$=0.05mol，故V（CO₂）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
答：生成二氧化碳的體積為1.12L；
（3）過濾出14.51g沉淀后，溶液中溶質(zhì)為NaOH，根據(jù)鈉離子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+2n（Na₂CO₃）=2×0.05mol+2×0.02mol=0.14mol，混合后溶液的體積為0.2L，所得濾液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.14mol}{0.2L}$=0.7mol/L，
答：得濾液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.7mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，清楚發(fā)生的反應(yīng)是解題的關(guān)鍵，注意利用守恒法計(jì)算，注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．