Question

18．在10mL含SO₄^2-、Na⁺、CO₃^2-的混合溶液中加入過量的BaCl₂溶液，生成4.3g沉淀，再將沉淀要用過量和稀HNO₃處理，在標準狀況下，生成224mL氣體，求原混合溶液中Na₂SO₄與Na₂CO₃的物質(zhì)的量濃度各是多少？

Answer 1

分析 含SO₄^2-、Na⁺、CO₃^2-的混合溶液中加入過量的BaCl₂溶液，生成的4.3g沉淀為碳酸鋇和硫酸鋇；將沉淀要用過量和稀HNO₃處理，在標準狀況下生成224mL氣體為二氧化碳，根據(jù)C原子守恒及n=$\frac{V}{{V}_{m}}$可計算出碳酸鈉的物質(zhì)的量，從而可知碳酸鋇沉淀的質(zhì)量，然后根據(jù)沉淀的總重量得出硫酸鋇沉淀的質(zhì)量，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出硫酸鈉的物質(zhì)的量，最后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算出硫酸鈉、碳酸鈉的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：生成的4.4g沉淀為碳酸鋇和硫酸鋇的混合物，硫酸鋇不溶于稀硝酸，碳酸鋇能夠溶解于稀硝酸，所以生成的氣體為二氧化碳，
標準狀況下224mL二氧化碳氣體的物質(zhì)的量為：$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，
根據(jù)碳原子守恒碳酸鋇沉淀的物質(zhì)的量為0.01mol，質(zhì)量為：197g/mol×0.01mol=1.97g，
則硫酸鋇的質(zhì)量為：4.3g-1.97g=2.33g，根據(jù)S元素守恒可知硫酸鈉的物質(zhì)的量為：n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，
所以原混合液中碳酸鈉的濃度為：c（Na₂CO₃）=$\frac{0.01mol}{0.01mol}$=1mol/L，硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度為：c（Na₂SO₄）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$1mol/L，
答：原混合溶液中Na₂SO₄與Na₂CO₃的物質(zhì)的量濃度都是1mol/L．

點評 本題考查了物質(zhì)的量濃度的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的原理為解答關(guān)鍵，注意掌握物質(zhì)的量與物質(zhì)的量濃度、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積等物理量之間的關(guān)系．