Question

20．某实验小组设计实验测定Na₂S0₄和Na₂C0₃混合物中各组分的含量．

下列说法不正确的是（　　）

• A． 沉淀a的主要成分是BaS0₄和BaC0₃
• B． 滤液b中Na⁺的物质的量为0.08 mol
• C． 气体d在标准状况下的体积为224 mL
• D． 原混合物中Na₂S0₄与Na₂C0₃的物质的量之比为1：3

Answer 1

分析 混合溶液中加入BaCl₂溶液，发生的反应为Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl、Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，滤液b中溶质为NaCl、BaCl₂，沉淀a为BaSO₄、BaCO₃，然后向沉淀中加入过量稀硝酸，发生的反应为BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，硫酸钡不溶于稀硝酸，所以得到的气体d是二氧化碳，白色沉淀c是BaSO₄，n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，n（BaCO₃）=$\frac{8.24g-2.33g}{197g/mol}$=0.03mol，
A．根据以上分析确定a成分；
B．根据化学式知，钠离子和C、S原子个数之比为2：1；
C．根据C原子守恒计算生成二氧化碳体积；
D．根据生成沉淀结合S、C原子守恒计算Na₂S0₄与Na₂C0₃的物质的量之比．

解答 解：混合溶液中加入BaCl₂溶液，发生的反应为Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl、Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，滤液b中溶质为NaCl、BaCl₂，沉淀a为BaSO₄、BaCO₃，然后向沉淀中加入过量稀硝酸，发生的反应为BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，硫酸钡不溶于稀硝酸，所以得到的气体d是二氧化碳，白色沉淀c是BaSO₄，
n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，n（BaCO₃）=$\frac{8.24g-2.33g}{197g/mol}$=0.03mol，根据S、C原子守恒得n（BaSO₄）=n（Na₂SO₄）=0.01mol、n（BaCO₃）=n（Na₂CO₃）=0.03mol，
A．通过以上分析知，沉淀a的主要成分是BaS0₄和BaC0₃，故A正确；
B．根据化学式知，钠离子和C、S原子个数之比为2：1，则n（Na⁺）=2n（Na₂SO₄）+2n（Na₂CO₃）=2×0.01mol+2×0.03mol=0.08mol，故B正确；
C．根据C原子守恒得n（CO₂）=n（BaCO₃）=n（Na₂CO₃）=0.03mol，则二氧化碳在标况下体积=0.03mol×22.4L/mol=672mL，故C错误；
D．n（Na₂SO₄）：（Na₂CO₃）=0.01mol：0.03mol=1：3，故D正确；
故选C．

点评 本题考查化学方程式有关计算，为高频考点，明确流程图中发生的反应及各物质成分是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，题目难度不大．