Question

取一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃和Na₂SO₄混合物与250mL 1.00mol?L^-1过量盐酸反应生成2.016L CO₂（标准状况），然后加入500mL 0.100mol?L^-1 Ba（OH）₂溶液，得到沉淀的质量为2.33g，溶液中过量的碱用10.0mL 1.00mol?L^-1盐酸恰好完全中和．计算混合物中各物质的质量．

Answer 1

分析：硫酸钡沉淀有2.33g，根据硫酸根守恒，计算硫酸钠的物质的量，进而计算质量，生成的二氧化碳有2.016L，即为

2.016L

22.4L/mol

=0.0900mol，设碳酸钠有x mol，碳酸氢钠有 y mol，
根据碳守恒，有 x+y=0.09，两者与盐酸反应，消耗的盐酸物质的量为0.250L×1.00mol?L^-1-0.500L×0.100mol?L^-1×2+0.0100L×1.00 mol?L^-1=0.160mol，然后列方程组计算．

解答：解：混合物中Na₂SO₄的质量=

2.33g

233g/mol

×142g/mol=1.4 2g，
设混合物中Na₂CO₃和NaHCO₃的物质的量分别为x和y，
反应中放出的CO₂物质的量=

2.016L

22.4L/mol

=0.0900mol
与Na₂CO₃、NaHCO₃反应的盐酸的物质的量为0.250L×1.00mol?L^-1-0.500L×0.100mol?L^-1×2+0.0100L×1.00 mol?L^-1=0.160mol
则：

x+y=0.0900mol 2x+y=0.160mol

解得：x=0.0700 mol，y=0.0200mol
Na₂CO₃质量=0.0700 mol×106g?mol^-1=7.42g
NaHCO₃质量=0.0200 mol×84g?mol^-1=1.68g
答：Na₂CO₃的质量为7.42g；NaHCO₃的质量为1.68g；Na₂SO₄的质量为1.42g．

点评：本题考查物质的量的有关计算，题目难度中等，根据钠离子和氯离子最后完全结合为氯化钠，钡离子和硫酸根离子最后完全结合为硫酸钡，碳元素守恒等思路解题．