Question

向50mLNa₂SO₄和Na₂CO₃的混合溶液中加入过量的BaCl₂溶液，得到14.51g白色沉淀，向白色沉淀中加入过量的稀HNO₃，充分反应后，沉淀减少到4.66g，并有气体产生．
（1）原混合溶液中Na₂SO₄和Na₂CO₃的物质的量浓度各是多少？
（2）产生的气体在标准状况下的体积是多少？

Answer 1

解：（1）14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，加入过量的稀HNO₃，充分反应后，剩余沉淀4.66g为BaSO₄，BaSO₄的物质的量为=0.02mol，由硫酸根守恒可知n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.02mol，所以Na₂SO₄物质的量的浓度为=0.4mol/L，
减少的沉淀质量为BaCO₃，故BaCO₃的质量为14.51g-4.66g=9.85g，物质的量为=0.05mol，由碳酸根守恒可知n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.05mol，所以Na₂CO₃的物质的量浓度为=1mol/L，
答：原混和溶液中Na₂SO₄和Na₂CO₃的物质的量浓度分别为0.4mol/L、1mol/L；
（2）发生反应BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知n（CO₂）=n（BaCO₃）=0.05mol，故生成的二氧化碳的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
答：产生的气体在标准状况下的体积为1.12L．
分析：（1）14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，BaSO₄不溶于水与硝酸，BaCO₃溶于硝酸，故白色沉淀中加入过量的稀HNO₃，充分反应后，沉淀减少到4.66g为BaSO₄的质量，可得BaCO₃的质量为14.51g-4.66g=9.85g，根据n=计算BaCO₃和BaSO₄的物质的量，Na₂SO₄的物质的量等同于BaSO₄的物质的量，Na₂CO₃的物质的量等同于BaCO₃的物质的量，再根据c=计算原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量浓度；
（2）发生反应BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知n（CO₂）=n（BaCO₃），再根据V=nV_m计算CO₂的体积．
点评：本题考查混合物的有关计算，难度不大，清楚反应过程理解沉淀质量减少的原因是关键．