Question

取100mL的Na₂CO₃和Na₂SO₄混合溶液，加入適量Ba（OH）₂溶液100mL后，恰好完全反應，過濾、干燥后得到17.645g白色沉淀和濾液（溶液體積為200mL），再用過量稀硝酸處理沉淀，最后減少到5.825g，并有氣體放出．計算[第（3）問請寫出計算過程]：
（1）原混合液中Na₂SO₄的物質的量濃度為

 

mol/L；
（2）產生的氣體在標準狀況下的體積為

 

L；
（3）過濾出沉淀后，計算所得濾液的物質的量濃度為多少？

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：過濾、干燥后得到17.645g白色沉淀為碳酸鋇、硫酸鋇的質量，用足量的稀硝酸處理沉淀后，不溶于稀硝酸的5.825g沉淀為硫酸鋇，故碳酸鋇質量為17.645g-5.825g=11.82g，
（1）根據n=

m

M

計算硫酸鋇的物質的量，根據硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄），再根據c=

n

V

計算原混合液中Na₂SO₄的物質的量濃度；
（2）根據n=

m

M

計算碳酸鋇的物質的量，生成的氣體為二氧化碳，根據碳元素守恒有n（CO₂）=n（BaCO₃），再根據V=nVm計算二氧化碳的體積；
（3）過濾后，所得溶液為NaOH溶液，由鈉離子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂CO₃）+2n（Na₂SO₄），進而計算c（NaOH）．

解答： 解：過濾、干燥后得到17.645g白色沉淀為碳酸鋇、硫酸鋇的質量，用足量的稀硝酸處理沉淀后，不溶于稀硝酸的5.825g沉淀為硫酸鋇，故碳酸鋇質量為17.645g-5.825g=11.82g，
（1）根據硫酸根守恒，有n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=

5.825g

233g/mol

=0.025mol，原混合液中Na₂SO₄的物質的量濃度為

0.025mol

0.1L

=0.25mol/L，
故答案為：0.25；
（2）根據碳元素守恒，有n（CO₂）=n（BaCO₃）=

11.82g

197g/mol

=0.06mol，故V（CO₂）=0.06mol×22.4L/mol=1.334L，
故答案為：1.334；
（3）過濾后，所得溶液為NaOH溶液，由鈉離子守恒可知n（NaOH）=2n（Na₂CO₃）+2n（Na₂SO₄）=2×0.06mol+2×0.025mol=0.17mol，故濾液的物質的量濃度為

0.17mol

0.2L

=0.85mol/L，
答：濾液的物質的量濃度為0.85mol/L．

點評：本題考查混合物、有關方程式的計算，難度不大，明確發生的反應即可解答，（3）中注意利用守恒計算，較好的考查學生的分析計算能力．