Question

15．500mLNaCO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入過量BaCl₂溶液后得到14.51g白色沉淀，加入100mL2mol/L的稀硝酸（過量）處理沉淀后沉淀量減少到4.66g，并有氣體放出．試計(jì)算：
（1）原混合溶液中NaCO₃和Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度；
（2）取上述最后反應(yīng)后的濾液稀釋到1000mL，求稀釋后溶液的pH．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)14.51克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，BaSO₄不溶于水，可知BaCO₃和BaSO₄的質(zhì)量，Na₂SO₄的物質(zhì)的量等同于BaSO₄的物質(zhì)的量，Na₂CO₃的物質(zhì)的量等同于BaCO₃的物質(zhì)的量，以此分別計(jì)算以此計(jì)算原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度，以及產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積；
（2）根據(jù)方程式BaCO₃+2HNO₃══Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O并由（1）中BaCO₃的物質(zhì)的量求得消耗HNO₃的物質(zhì)的量，根據(jù)題意求出硝酸的種物質(zhì)的量，兩者相減既得剩余硝酸的物質(zhì)的量，并根據(jù)n=cv，求H⁺的濃度并求pH．

解答 解：（1）碳酸鋇能夠溶于稀硝酸，硫酸鋇不溶，依據(jù)質(zhì)量守恒得：n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，所以硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度為：c（Na₂SO₄）=$\frac{0.02mol}{0.5L}$=0.04mol/L；
碳酸鋇的質(zhì)量為：14.51g-4.66g=9.85g，碳酸鋇的物質(zhì)的量為n（BaCO₃）=$\frac{9.85g}{197g/mol}$=0.05mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.05mol，則碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度為：c（Na₂CO₃）=$\frac{0.05mol}{0.5L}$=0.1mol/L，
答：原混合溶液中NaCO₃和Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度分別為0.04mol/L、0.1mol/L．
（2）設(shè)反應(yīng)消耗硝酸的物質(zhì)的量為xmol．
BaCO₃+2HNO₃══Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O
1mol       2mol
0.05mol   xmol
$\frac{1mol}{0.05mol}$=$\frac{2mol}{xmol}$，x=0.1mol
即n（消耗HNO₃）=0.1mol
∵n（原HNO₃）=0.1L×2mol=0.2mol
∴n（剩HNO₃）=n（原HNO₃）-n（消耗HNO₃）=0.2mol-0.1mol=0.1mol
   c（剩HNO₃）=c（H⁺）=$\frac{n（消耗HNO3）}{V}$=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol
pH=-lgc（H⁺）=-lg1=0
答：稀釋后溶液的pH為0

點(diǎn)評 本題考查了有關(guān)方程式的計(jì)算，明確反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意碳酸鋇和硫酸鋇的性質(zhì)，并且由剩余硝酸的濃度來求溶液的pH，本題目難度不大．聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布．題目難度不大．