Question

取100mL的Na₂CO₃和Na₂SO₄混合溶液，加入适量Ba（OH）₂溶液100mL后，恰好完全反应，过滤、干燥后得到17.645g白色沉淀和滤液（溶液体积为200mL），再用过量稀硝酸处理沉淀，最后减少到5.825g，并有气体放出．计算[第（3）问请写出计算过程]：
（1）原混合液中Na₂SO₄的物质的量浓度为

 

mol/L；
（2）产生的气体在标准状况下的体积为

 

L；
（3）过滤出沉淀后，计算所得滤液的物质的量浓度为多少？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：过滤、干燥后得到17.645g白色沉淀为碳酸钡、硫酸钡的质量，用足量的稀硝酸处理沉淀后，不溶于稀硝酸的5.825g沉淀为硫酸钡，故碳酸钡质量为17.645g-5.825g=11.82g，
（1）根据n=

m

M

计算硫酸钡的物质的量，根据硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄），再根据c=

n

V

计算原混合液中Na₂SO₄的物质的量浓度；
（2）根据n=

m

M

计算碳酸钡的物质的量，生成的气体为二氧化碳，根据碳元素守恒有n（CO₂）=n（BaCO₃），再根据V=nVm计算二氧化碳的体积；
（3）过滤后，所得溶液为NaOH溶液，由钠离子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂CO₃）+2n（Na₂SO₄），进而计算c（NaOH）．

解答： 解：过滤、干燥后得到17.645g白色沉淀为碳酸钡、硫酸钡的质量，用足量的稀硝酸处理沉淀后，不溶于稀硝酸的5.825g沉淀为硫酸钡，故碳酸钡质量为17.645g-5.825g=11.82g，
（1）根据硫酸根守恒，有n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=

5.825g

233g/mol

=0.025mol，原混合液中Na₂SO₄的物质的量浓度为

0.025mol

0.1L

=0.25mol/L，
故答案为：0.25；
（2）根据碳元素守恒，有n（CO₂）=n（BaCO₃）=

11.82g

197g/mol

=0.06mol，故V（CO₂）=0.06mol×22.4L/mol=1.334L，
故答案为：1.334；
（3）过滤后，所得溶液为NaOH溶液，由钠离子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂CO₃）+2n（Na₂SO₄）=2×0.06mol+2×0.025mol=0.17mol，故滤液的物质的量浓度为

0.17mol

0.2L

=0.85mol/L，
答：滤液的物质的量浓度为0.85mol/L．

点评：本题考查混合物、有关方程式的计算，难度不大，明确发生的反应即可解答，（3）中注意利用守恒计算，较好的考查学生的分析计算能力．