Question

15．取一定量Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合物溶液分成两等份，一份与过量盐酸反应，生成2.016L CO₂（标准状况下），另一份加入足量的Ba（OH）₂溶液，得到沉淀的质量为20.06g．试计算原混合物中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量分别为多少？（写计算过程）

Answer 1

分析 反应的离子方程式分别为：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，根据二氧化碳的体积可知碳酸钠的物质的量，根据沉淀的质量及C原子守恒可计算硫酸钠的物质的量．

解答 解：Na₂CO₃溶液与盐酸反应的离子方程式是：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，
由离子方程式可知，n（ Na₂CO₃）=n（ CO₃^2-）=n（ CO₂）（用n表示物质的量），
所以n（ Na₂CO₃）=n（ CO₂）=$\frac{2.016L}{22.4L/mol}$=0.09 mol；
另一份加入足量的Ba（OH）₂溶液，得到沉淀的质量为20.06g，该沉淀为BaCO₃、BaSO₄的混合物，其中含有碳酸钡的物质的量为0.09mol，质量为：197g/mol×0.09mol=17.73g，则硫酸钡的质量为：20.06g-17.73g=2.33g，
Na₂SO₄溶液与Ba（OH）₂溶液反应的离子方程式为Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，由离子方程式可知，n（ Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，
所以原混合物中含有碳酸钠的物质的量为：0.09mol×2=0.18mol，含有硫酸钠的物质的量为：0.01mol×2=0.02mol，
答：原混合物中含有Na₂CO₃为0.18moL，Na₂SO₄为0.02moL．

点评 本题考查离子方程式的有关计算，题目难度不大，注明确发生反应实质为解答关键，注意得到的沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物，为易错点，试题培养了学生的化学计算能力．