Question

4．取一定量Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液与90ml盐酸恰好反应，生成2.016L CO₂（标准状况下），然后加入足量的Ba（OH）₂溶液，得到沉淀的质量为2.33g．试计算混合物中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量分别为多少？盐酸的物质的量的浓度为多少？

Answer 1

分析 反应的离子方程式分别为：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，根据二氧化碳的体积可知碳酸钠的物质的量，然后根据离子方程式可计算出盐酸的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算出盐酸的浓度；最后根据沉淀的质量可计算硫酸钠的物质的量．

解答 解：Na₂CO₃溶液与盐酸反应的离子方程式是：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，
由离子方程式可知，n（ Na₂CO₃）=n（ CO₃^2-）=n（ CO₂）=$\frac{2.016L}{22.4L/mol}$=0.0900 mol；
该混合溶液与90ml盐酸恰好反应，则n（H⁺）=n（HCl）=2n（Na₂CO₃）=0.0900mol×2=0.180mol，该盐酸的浓度为：$\frac{0.180mol}{0.09L}$=2mol/L；
Na₂SO₄溶液与Ba（OH）₂溶液反应的离子方程式是：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
由离子方程式可知，n（ Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）=n（BaSO₄），
所以n（ Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.0100mol．
答：原混合物中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量分别为0.0900mol和0.0100mol，该盐酸的物质的量浓度为2mol/L．

点评 本题考查了物质的量浓度的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握物质的量浓度与物质的量之间的关系，试题培养了学生的化学计算能力．