Question

14．取50．OmLNa₂CO₃和Na₂SO₄的混合液，加人过量的BaCl₂溶液后得到14.51g白色沉淀，用过最的稀硝酸处理后沉淀减少到4.66g，并有气体放出．
（1）试解释沉淀减少的原因BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑（用离了反应方程式表示）．
（2）原混合液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量浓度分别为1mol/L、0.4mol/L．
（3）产生的气体在标准状态下的体积为1.12L．

Answer 1

分析 （1）沉淀减少是发生反应BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑．
（2）14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，BaSO₄不溶于水与硝酸，BaCO₃溶于硝酸，故白色沉淀中加入过量的稀HNO₃，充分反应后，沉淀减少到4.66g为BaSO₄的质量，可得BaCO₃的质量为14.51g-4.66g=9.85g，根据n=$\frac{m}{M}$计算BaCO₃和BaSO₄的物质的量，Na₂SO₄的物质的量等同于BaSO₄的物质的量，Na₂CO₃的物质的量等同于BaCO₃的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量浓度；
（3）发生反应BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知n（CO₂）=n（BaCO₃），再根据V=nV_m计算CO₂的体积．

解答 解：（1）沉淀减少是发生反应BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，离子反应方程式为：BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，故答案为：BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，加入过量的稀HNO₃，充分反应后，剩余沉淀4.66g为BaSO₄，BaSO₄的物质的量为$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，由硫酸根守恒可知n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.02mol，所以Na₂SO₄物质的量的浓度为$\frac{0.02mol}{0.05L}$=0.4mol/L，
减少的沉淀质量为BaCO₃，故BaCO₃的质量为14.51g-4.66g=9.85g，物质的量为$\frac{9.85g}{197g/mol}$=0.05mol，由碳酸根守恒可知n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.05mol，所以Na₂CO₃的物质的量浓度为$\frac{0.05mol}{0.05L}$=1mol/L，故答案为：1mol/L、0.4mol/L；
（2）发生反应BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知n（CO₂）=n（BaCO₃）=0.05mol，故生成的二氧化碳的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案为：1.12L．

点评 本题考查混合物的有关计算，难度不大，清楚反应过程理解沉淀质量减少的原因是关键，注意守恒思想的运用．