Question

1．取l00mL Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入100mL Ba（OH）₂溶液后，恰好完全反应，过滤，得到滤液和白色沉淀，白色沉淀干燥后质量为14.51g，再用过量稀硝酸处理沉淀，沉淀最后减少到4.66g，并有气体放出．写出有关反应的化学方程式．
计算：（1）原混合溶液中Na₂SO₄的物质的量浓度．
（2）产生的气体在标准状况下的体积．
（3）过滤出沉淀后，所得滤液的物质的量浓度（反应前后溶液体积变化忽略不计）．

Answer 1

分析 过滤、干燥后得到14.51g白色沉淀为硫酸钡、碳酸钡的质量，用足量的稀硝酸处理沉淀后，沉淀最后减少到4.66g，故硫酸钡为4.66g，碳酸钡质量为14.51g-4.66g=9.85g，
（1）根据n=$\frac{m}{M}$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=$\frac{n}{V}$计算原混合液中Na₂SO₄的物质的量浓度；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$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）过滤出14.51g沉淀后，溶液中溶质为NaOH，根据钠离子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+2n（Na₂CO₃），再根据c=$\frac{n}{V}$计算原混合液中NaOH的物质的量浓度．

解答 解：过滤、干燥后得到14.51g白色沉淀为硫酸钡、碳酸钡的质量，用足量的稀硝酸处理沉淀后，沉淀最后减少到4.66g，故硫酸钡为4.66g，碳酸钡质量为14.51g-4.66g=9.85g，
（1）根据硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，原混合液中Na₂SO₄的物质的量浓度为$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，
答：原混合液中Na₂SO₄的物质的量浓度为0.2mol/L；
（2）根据碳元素守恒有n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{9.85g}{197g/mol}$=0.05mol，故V（CO₂）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
答：生成二氧化碳的体积为1.12L；
（3）过滤出14.51g沉淀后，溶液中溶质为NaOH，根据钠离子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+2n（Na₂CO₃）=2×0.05mol+2×0.02mol=0.14mol，混合后溶液的体积为0.2L，所得滤液中NaOH的物质的量浓度为$\frac{0.14mol}{0.2L}$=0.7mol/L，
答：得滤液溶质的物质的量浓度为0.7mol/L．

点评 本题考查混合物的有关计算，难度中等，清楚发生的反应是解题的关键，注意利用守恒法计算，注意基础知识的理解掌握．