Question

13．取500.0mL Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入過量BaCl₂溶液后得到6.27g白色沉淀，用過量稀硝酸處理后沉淀量減少到2.33g，并有氣體放出．試計算：
（1）原混合溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物質的量濃度分別為0.04mol/L，0.02mol/L；
（2）產生的氣體在標準狀況下的體積0.448L．

Answer 1

分析 發生反應有Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl，BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，6.27g白色沉淀是碳酸鋇、硫酸鋇的質量之和，用過量稀硝酸處理后沉淀量減少到2.33g，為硫酸鋇的質量，故碳酸鋇的質量為6.27g-2.33g=3.94g，根據n=$\frac{m}{M}$計算碳酸鋇、硫酸鋇的物質的量；
（1）根據守恒計算n（Na₂CO₃）、n（Na₂SO₄），再根據c=$\frac{n}{V}$計算；
（2）根據碳原子守恒可知n（CO₂）=n（Na₂CO₃），根據V=nV_m計算二氧化碳的體積．

解答 解：發生反應有Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl，BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O，6.27g白色沉淀是碳酸鋇、硫酸鋇的質量之和，用過量稀硝酸處理后沉淀量減少到2.33g，為硫酸鋇的質量，故n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，故碳酸鋇的質量為：6.27g-2.33g=3.94g，故n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，
（1）根據守恒n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.02mol，故c（K₂CO₃）=$\frac{0.02mol}{0.5L}$=0.04mol/L；
n（Na₂CO₃）=n（BaSO₄）=0.01mol，故c（Na₂SO₄）=$\frac{0.01mol}{0.5L}$=0.02mol/L，
故答案為：0.04mol/L；0.02mol/L；
（2）根據碳原子守恒可知n（CO₂）=n（（BaCO₃）=0.02mol，故二氧化碳的體積為：v（CO₂）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，
故答案為：0.448L．

點評 本題考查混合物的有關計算，題目難度中等，明確反應的實質是解題關鍵，注意碳酸鋇和硫酸鋇的性質及守恒思想的利用，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．