Question

7．取10ml Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入过量BaCl₂溶液后得到8.24g白色沉淀，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到2.33g，并有气体放出．试计算：
（1）原混合溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量浓度；
（2）产生的气体在标准状况下的体积．
（已知BaSO₄相对分子质量为233，BaCO₃相对分子质量为197  ）

Answer 1

分析 发生反应有Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl，BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，8.24g白色沉淀是碳酸钡、硫酸钡的质量之和，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到2.33g，为硫酸钡的质量，故碳酸钡的质量=8.24g-2.33g=5.91g，根据n=$\frac{m}{M}$计算碳酸钡、硫酸钡的物质的量；
（1）根据质量守恒计算n（Na₂CO₃）、n（Na₂SO₄），再根据c=$\frac{n}{V}$计算；
（2）根据碳原子守恒可知n（CO₂）=n（Na₂CO₃），根据V=nV_m计算二氧化碳的体积．

解答 解：发生反应有Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl，BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，8.24g白色沉淀是碳酸钡、硫酸钡的质量之和，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到2.33g，为硫酸钡的质量，故n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，故碳酸钡的质量为：8.24g-2.33g=5.91g，故n（BaCO₃）=$\frac{5.91g}{197g/mol}$=0.03mol，
（1）根据守恒n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.03mol，故c（K₂CO₃）=$\frac{0.03mol}{0.01L}$=3mol/L；
n（Na₂CO₃）=n（BaSO₄）=0.01mol，故c（Na₂SO₄）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L，
答：原混合溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量浓度分别为3mol/L、1mol/L；
（2）根据碳原子守恒可知：n（CO₂）=n（（BaCO₃）=0.03mol，故二氧化碳的体积为：v（CO₂）=0.03mol×22.4L/mol=0.672L=672mL，
答：产生的气体在标准状况下的体积为672mL．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，明确反应的实质是解题关键，注意碳酸钡和硫酸钡的性质及守恒思想的利用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．