Question

取100mL Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入过量BaCl₂溶液后得到29.02g白色沉淀，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到9.32g，并有气体放出．试计算：
（1）原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量浓度
（2）产生的气体在标准状况下体积．

Answer 1

解：发生反应有：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl，BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O．29.02g白色沉淀是碳酸钡、硫酸钡的质量之和，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到9.32g，为硫酸钡的质量，故n（BaSO₄）==0.04mol，碳酸钡的质量为29.02g-9.32g=19.7g，故n（BaCO₃）==0.1mol，
（1）根据守恒n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.1mol，故c（Na₂CO₃）==1mol/L，
n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.04mol，故c（Na₂SO₄）==0.4mol/L，
答：原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量浓度分别为1mol/L、0.4mol/L；
（2）根据碳原子守恒可知n（CO₂）=n（Na₂CO₃）=0.1mol，故二氧化碳的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
答：二氧化碳的体积为2.24L．
分析：发生反应有：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl，BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+CO₂↑+H₂O．29.02g白色沉淀是碳酸钡、硫酸钡的质量之和，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到9.32g，为硫酸钡的质量，故碳酸钡的质量为29.02g-9.32g=19.7g，根据n=计算碳酸钡、硫酸钡的物质的量，
（1）根据守恒计算n（Na₂CO₃）、n（Na₂SO₄），再根据c=计算；
（2）根据碳原子守恒可知n（CO₂）=n（Na₂CO₃），根据V=nV_m计算二氧化碳的体积．
点评：本题考查混合物的有关计算，难度不大，清楚发生反应是解题关键，注意守恒思想的利用．