Question

14．取50．OmLNa₂CO₃和Na₂SO₄的混合液，加人過量的BaCl₂溶液后得到14.51g白色沉淀，用過最的稀硝酸處理后沉淀減少到4.66g，并有氣體放出．
（1）試解釋沉淀減少的原因BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑（用離了反應方程式表示）．
（2）原混合液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物質的量濃度分別為1mol/L、0.4mol/L．
（3）產生的氣體在標準狀態下的體積為1.12L．

Answer 1

分析 （1）沉淀減少是發生反應BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑．
（2）14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，BaSO₄不溶于水與硝酸，BaCO₃溶于硝酸，故白色沉淀中加入過量的稀HNO₃，充分反應后，沉淀減少到4.66g為BaSO₄的質量，可得BaCO₃的質量為14.51g-4.66g=9.85g，根據n=$\frac{m}{M}$計算BaCO₃和BaSO₄的物質的量，Na₂SO₄的物質的量等同于BaSO₄的物質的量，Na₂CO₃的物質的量等同于BaCO₃的物質的量，再根據c=$\frac{n}{V}$計算原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物質的量濃度；
（3）發生反應BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知n（CO₂）=n（BaCO₃），再根據V=nV_m計算CO₂的體積．

解答 解：（1）沉淀減少是發生反應BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，離子反應方程式為：BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑，故答案為：BaCO₃+2H⁺═Ba²⁺+H₂O+CO₂↑；
14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，加入過量的稀HNO₃，充分反應后，剩余沉淀4.66g為BaSO₄，BaSO₄的物質的量為$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，由硫酸根守恒可知n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.02mol，所以Na₂SO₄物質的量的濃度為$\frac{0.02mol}{0.05L}$=0.4mol/L，
減少的沉淀質量為BaCO₃，故BaCO₃的質量為14.51g-4.66g=9.85g，物質的量為$\frac{9.85g}{197g/mol}$=0.05mol，由碳酸根守恒可知n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.05mol，所以Na₂CO₃的物質的量濃度為$\frac{0.05mol}{0.05L}$=1mol/L，故答案為：1mol/L、0.4mol/L；
（2）發生反應BaCO₃+2HNO₃═Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知n（CO₂）=n（BaCO₃）=0.05mol，故生成的二氧化碳的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案為：1.12L．

點評 本題考查混合物的有關計算，難度不大，清楚反應過程理解沉淀質量減少的原因是關鍵，注意守恒思想的運用．