Question

15．取一定量Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合物溶液分成兩等份，一份與過量鹽酸反應，生成2.016L CO₂（標準狀況下），另一份加入足量的Ba（OH）₂溶液，得到沉淀的質量為20.06g．試計算原混合物中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物質的量分別為多少？（寫計算過程）

Answer 1

分析 反應的離子方程式分別為：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，根據(jù)二氧化碳的體積可知碳酸鈉的物質的量，根據(jù)沉淀的質量及C原子守恒可計算硫酸鈉的物質的量．

解答 解：Na₂CO₃溶液與鹽酸反應的離子方程式是：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，
由離子方程式可知，n（ Na₂CO₃）=n（ CO₃^2-）=n（ CO₂）（用n表示物質的量），
所以n（ Na₂CO₃）=n（ CO₂）=$\frac{2.016L}{22.4L/mol}$=0.09 mol；
另一份加入足量的Ba（OH）₂溶液，得到沉淀的質量為20.06g，該沉淀為BaCO₃、BaSO₄的混合物，其中含有碳酸鋇的物質的量為0.09mol，質量為：197g/mol×0.09mol=17.73g，則硫酸鋇的質量為：20.06g-17.73g=2.33g，
Na₂SO₄溶液與Ba（OH）₂溶液反應的離子方程式為Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，由離子方程式可知，n（ Na₂SO₄）=n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，
所以原混合物中含有碳酸鈉的物質的量為：0.09mol×2=0.18mol，含有硫酸鈉的物質的量為：0.01mol×2=0.02mol，
答：原混合物中含有Na₂CO₃為0.18moL，Na₂SO₄為0.02moL．

點評 本題考查離子方程式的有關計算，題目難度不大，注明確發(fā)生反應實質為解答關鍵，注意得到的沉淀為碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，為易錯點，試題培養(yǎng)了學生的化學計算能力．