Question

向500mL Na₂SO₄和Na₂CO₃的混合溶液中加入过量的BaCl₂溶液，得105.7g白色沉淀，向白色沉淀中再加入过量的稀HCl，充分反应后，剩余沉淀46.6g，并有气体产生．
（1）原溶液中Na⁺的物质的量是多少？
（2）原混合物溶液中Na₂SO₄和Na₂CO₃的物质的量浓度各是多少？
（3）产生的气体在标准状况下的体积是多少升？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：105.7g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HCl，充分反应后，剩余沉淀46.6g为BaSO₄的质量，可得BaCO₃的质量为105.7g-46.6g=59.1g，根据n=

m

M

计算BaCO₃和BaSO₄的物质的量，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，进而可计算原溶液中Na⁺的物质的量，再根据c=

n

V

计算原混和溶液中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量浓度；结合反应的方程式计算生成气体的体积．

解答： 解：105.7g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HCl，充分反应后，剩余沉淀46.6g为BaSO₄的质量，可得BaCO₃的质量为105.7g-46.6g=59.1g，BaSO₄的物质的量为

46.6g

233g/mol

=0.2mol，由硫酸根守恒可知n（Na₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.2mol，
n（BaCO₃）=

59.1g

197g/mol

=0.3mol，由碳酸根守恒可知n（Na₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.3mol，
（1）原溶液中Na⁺的物质的量是n（Na⁺）=2n（Na₂CO₃）+2n（Na₂SO₄）=2×0.3mol+2×0.2mol=1mol，
答：原溶液中Na⁺的物质的量是1mol；
（2）c（Na₂SO₄）=

0.2mol

0.5L

=0.4mol/L，c（Na₂CO₃）=

0.3mol

0.5L

=0.6mol/L，
答：原混合物溶液中Na₂SO₄和Na₂CO₃的物质的量浓度各是0.4mol/L、0.6mol/L；
（3）发生反应BaCO₃+2HCl═BaCl₂+H₂O+CO₂↑，由方程式可知n（CO₂）=n（BaCO₃）=0.3mol，故生成的二氧化碳的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
答：产生的气体在标准状况下的体积是6.72L．

点评：本题考查混合物的有关计算，为高频考点，侧重于学生的分析和计算能力的考查，难度不大，清楚反应过程理解沉淀质量减少的原因是关键．