Question

7．取100mLNa₂CO₃和NaSO₄的混合溶液，加入過量BaCl₂溶液后得到14.51克白色沉淀，用過量稀鹽酸處理后沉淀量減少到4.66克，并有氣體放出，試計(jì)算：
（1）原混合液中Na⁺的物質(zhì)的量濃度．
（2）用離子方程式表示產(chǎn)生氣體的化學(xué)反應(yīng)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積．

Answer 1

分析 14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，BaSO₄不溶于水與鹽酸，BaCO₃溶于鹽酸，故白色沉淀中加入過量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，沉淀減少到4.66g為BaSO₄的質(zhì)量，可得BaCO₃的質(zhì)量為14.51g-4.66g=9.85g，計(jì)算BaCO₃和BaSO₄的物質(zhì)的量，根據(jù)元素守恒計(jì)算Na₂SO₄、Na₂CO₃的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度，根據(jù)碳元素守恒計(jì)算二氧化碳物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算二氧化碳的體積．

解答 解：混合液加入過量BaCl₂溶液后，發(fā)生Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl，故14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，加入過量的稀HCl，發(fā)生反應(yīng)：BaCO₃+2HCl=BaCl₂+CO₂↑+H₂O，剩余沉淀4.66g為BaSO₄，
（1）n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，所以c（Na₂SO₄）=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L，
m（BaCO₃）=14.51g-4.66g=9.85g，n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=$\frac{9.85g}{197g/mol}$=0.05mol，碳酸鈉和硫酸鈉中鈉離子物質(zhì)的量為：0.02mol×2+0.05mol×2=0.14mol，
鈉離子的濃度c=$\frac{0.14mol}{0.1L}$=1.4mol/L，
答：原混合液中Na⁺的物質(zhì)的量濃度是1.4mol/L；
（2）硫酸鋇和碳酸鋇的混合液，只有碳酸鋇可以溶于鹽酸中，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)為：BaCO₃+2HCl=BaCl₂+CO₂↑+H₂O，即BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，
n（CO₂）=n（BaCO₃）=0.05mol，故V（CO₂）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
答：產(chǎn)生氣體的化學(xué)反應(yīng)為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，生成氣體的體積是1.12L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，清楚反應(yīng)過程理解沉淀質(zhì)量減少的原因是關(guān)鍵，注意守恒思想的運(yùn)用．