Question

3．在硫酸钠和碳酸镁的混合物中加入40mL某浓度盐酸，固体完全熔解，在标准状况下收集到0.448L二氧化碳气体．向反应后的溶液中加入含有0.025mol的氢氧化钡的溶液，得到5.82g沉淀，此时溶液的pH=12，体积为200mL，试求：
（1）原混合物中MgCO₃的物质的量．
（2）得到的沉淀中BaSO₄的质量．
（3）盐酸的物质的量浓度．

Answer 1

分析 首先通过0.448L CO₂，物质的量为：$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，可以知道碳酸镁有0.02mol，5.82g沉淀中有0.02mol 氢氧化镁，即1.16g，所以硫酸钡4.66g，物质的量为：0.02mol，而pH=12，所以氢氧根离子0.01mol/L，氢氧根离子为：0.01mol/L×0.2L=0.002mol，原有0.05mol氢氧根，减去氢氧化镁的0.04mol 氢氧根离子，再减去溶液中还剩下的0.002mol 氢氧根，剩下的0.008mol的氢氧根就是和多余的氢离子反应的，和碳酸镁反应的氢离子有0.04mol，因此总的氢离子0.048mol，结果是1.2mol/L，由此分析解答．

解答 解：首先通过0.448L CO₂，物质的量为：$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，可以知道碳酸镁有0.02mol，5.82g沉淀中有0.02mol 氢氧化镁，即1.16g，所以硫酸钡4.66g，物质的量为：0.02mol，而pH=12，所以氢氧根离子0.01mol/L，氢氧根离子为：0.01mol/L×0.2L=0.002mol，原有0.05mol氢氧根，减去氢氧化镁的0.04mol 氢氧根离子，再减去溶液中还剩下的0.002mol 氢氧根，剩下的0.008mol的氢氧根就是和多余的氢离子反应的，和碳酸镁反应的氢离子有0.04mol，因此总的氢离子0.048mol，结果是1.2mol/L，
（1）原混合物中MgCO₃的物质的量为：0.02mol，答：原混合物中MgCO₃的物质的量为0.02mol；
（2）得到的沉淀中BaSO₄的质量5.82g-1.16g=4.66g，答：得到的沉淀中BaSO₄的质量为：4.66g；
（3）因此总的氢离子0.048mol，所以盐酸的物质的量为：0.048mol，盐酸的物质的量浓度为：$\frac{0.048mol}{0.04L}$=1.2mol/L，答：盐酸的物质的量浓度为：1.2mol/L．

点评 本题考查混合物的有关计算，难度中等，清楚固体质量是什么成份是解题的关键，注意差量法的利用，学生要注意公式有应用．