Question

11．将过量的BaCl₂溶液加入到250ml碳酸钠和硫酸钠的混合溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得到6.27g沉淀．向沉淀中加入过量的盐酸产生气体，最后有2.33g沉淀不溶．
（1）求此硫酸钠溶液的物质的量浓度．
（2）向沉淀中加入过量的盐酸充分反应，求最终产生的气体在标准状况下的体积．

Answer 1

分析 生成的6.27g沉淀为硫酸钡和碳酸钡的混合物，向沉淀中加入过量的盐酸后得到的2.33g沉淀为硫酸钡，据此可知碳酸钡沉淀的质量，然后根据n=$\frac{m}{M}$计算出碳酸钡、硫酸钡的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算出硫酸钠的物质的量浓度；最后根据C原子守恒及V=nVm计算出生成的标准状况下的二氧化碳的体积．

解答 解：（1）生成的6.27g沉淀为硫酸钡和碳酸钡的混合物，向沉淀中加入过量的盐酸后得到的2.33g沉淀为硫酸钡，则生成的碳酸钡的质量为：6.27g-2.33g=3.94g，
根据质量守恒可知：n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol、n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，
则原溶液中硫酸钠的物质的量浓度为：c（Na₂SO₄）=$\frac{0.01mol}{0.25L}$=0.04mol/L
答：此硫酸钠溶液的物质的量浓度为0.04mol/L；
（2）根据（1）可知，n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，根据C原子守恒可知：n（CO₂）=n（Na₂CO₃）=0.02mol，
标准状况下0.02mol二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.02mol=0.448L，
答：最终产生的气体在标准状况下的体积为0.448L．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．