Question

13．取500.0mL Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入过量BaCl₂溶液后得到6.27g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的物质的量浓度分别为0.04mol/L，0.02mol/L；
（2）产生的气体在标准状况下的体积0.448L．

Answer 1

分析 发生反应有Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl，BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，6.27g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，故碳酸钡的质量为6.27g-2.33g=3.94g，根据n=$\frac{m}{M}$计算碳酸钡、硫酸钡的物质的量；
（1）根据守恒计算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，6.27g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：6.27g-2.33g=3.94g，故n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，
（1）根据守恒n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.02mol，故c（K₂CO₃）=$\frac{0.02mol}{0.5L}$=0.04mol/L；
n（Na₂CO₃）=n（BaSO₄）=0.01mol，故c（Na₂SO₄）=$\frac{0.01mol}{0.5L}$=0.02mol/L，
故答案为：0.04mol/L；0.02mol/L；
（2）根据碳原子守恒可知n（CO₂）=n（（BaCO₃）=0.02mol，故二氧化碳的体积为：v（CO₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
故答案为：0.448L．

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．