Question

1．现有Na₂SO₄和Na₂CO₃混合溶液100.0mL，向其中加入足量BaCl₂溶液，充分反应后，经过滤、洗涤、烘干，得到白色沉淀6.72g，将沉淀与过量的盐酸反应，得到448mLCO₂气体（标准状况）．求原混合溶液中Na₂SO₄和Na₂CO₃的物质的量浓度．

Answer 1

分析 6.72克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物，BaSO₄不溶于水与盐酸，BaCO₃溶于盐酸，故白色沉淀中加入过量的稀盐酸，充分反应后，根据生成的二氧化碳的物质的量计算出BaCO₃的物质的量，从而求出BaCO₃的质量，根据混合物共为6.72g，即可求出BaSO₄的质量和物质的量，而Na₂SO₄的物质的量等同于BaSO₄的物质的量，Na₂CO₃的物质的量等同于BaCO₃的物质的量．据此分析．

解答 解：根据分析可知，6.72克白色沉淀是BaCO₃和BaSO₄混合物．而BaSO₄不溶于水与盐酸，BaCO₃溶于盐酸，故将沉淀与过量的盐酸反应，BaCO₃溶解，生成的二氧化碳的物质的量为n=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，设BaCO₃的物质的量为xmol，则有：
    1molBaCO₃ ～1molCO₂，
          1                       1
         xmol               0.02mol
故有：$\frac{1}{xmol}=\frac{1}{0.02mol}$
解得x=0.02mol
故BaCO₃的质量m=0.02mol×197g/mol=3.94g
由于混合物共为6.72g，故BaSO₄的质量m=6.72g-3.94g=2.78g，故BaSO₄的物质的量n=$\frac{2.78g}{233g/mol}$=0.012mol
而Na₂SO₄的物质的量等同于BaSO₄的物质的量，故Na₂SO₄的物质的量为0.012mol，则物质的量浓度为c=$\frac{0.012mol}{0.1L}$=0.12mol/L；
Na₂CO₃的物质的量等同于BaCO₃的物质的量，故Na₂CO₃的物质的量为0.02mol，则物质的量浓度为c=$\frac{0.02mol}{0.1L}$=0.2mol/L．
答：溶液中的Na₂SO₄和Na₂CO₃的物质的量浓度分别为0.12mol/L和0.2mol/L．

点评 本题考查混合物的有关计算，难度不大，清楚反应过程、理解反应步骤是解题关键．