Question

6．向50mLNa₂SO₄和Na₂CO₃的混合溶液中加入过量的BaCl₂溶液，得到14.51g白色沉淀，向白色沉淀中加入过量的稀HNO₃，充分反应后，沉淀减少到4.66g，并有气体产生．
（1）原混合溶液中Na₂SO₄的物质的量浓度是多少？
（2）产生的气体在标准状况下的体积是多少？
（3）原溶液中Na⁺物质的量浓度是多少？

Answer 1

分析 向50mL Na₂SO₄和Na₂CO₃的混合溶液中加入过量的BaCl₂溶液，得到14.51g白色沉淀，得到的白色沉淀是BaCO₃、BaSO₄，向白色沉淀中加入过量的稀HNO₃，充分反应后，沉淀减少到4.66g，剩余的沉淀是BaSO₄，碳酸钡溶解，n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，n（BaCO₃）=$\frac{14.51g-4.66g}{197g/mol}$=0.05mol，
（1）根据S原子守恒得n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.02mol，则c（Na₂SO₄）=$\frac{n}{V}$；
（2）根据C原子守恒得n（CO₂）=n（BaCO₃）=0.05mol，根据V=nV_m；
（3）根据Na原子守恒得n（Na⁺）=2n（ Na₂SO₄）+2n（Na₂CO₃），c（Na⁺）=$\frac{n}{V}$．

解答 解：向50mL Na₂SO₄和Na₂CO₃的混合溶液中加入过量的BaCl₂溶液，得到14.51g白色沉淀，得到的白色沉淀是BaCO₃、BaSO₄，向白色沉淀中加入过量的稀HNO₃，充分反应后，沉淀减少到4.66g，剩余的沉淀是BaSO₄，碳酸钡溶解，n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，n（BaCO₃）=$\frac{14.51g-4.66g}{197g/mol}$=0.05mol，
（1）根据S原子守恒得n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.02mol，则c（Na₂SO₄）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.02mol}{0.05L}$=0.4mol/L，
答：硫酸钠的物质的量浓度是0.4mol/L；
（2）根据C原子守恒得n（CO₂）=n（BaCO₃）=0.05mol，根据V=nV_m=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
答：生成二氧化碳体积为1.12L；
（3）根据Na原子守恒得n（Na⁺）=2n（ Na₂SO₄）+2n（Na₂CO₃）=2×0.02mol+2×0.05mol=0.14mol，c（Na⁺）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.14mol}{0.05L}$=2.8mol/L，
答：钠离子浓度是2.8mol/L．

点评 本题考查混合物的计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确各个物理量之间的关系是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，熟练掌握物质的量有关公式，题目难度不大．