Question

取100 mL的Na₂CO₃和Na₂SO₄混合溶液，加入適量Ba(OH)₂溶液100 mL后，恰好完全反應，過濾、干燥后得到17.645 g白色沉淀和濾液(溶液體積為200 mL)，再用過量稀硝酸處理沉淀，最后減少到5.825 g，并有氣體放出。計算[第(3)問請寫出計算過程]：
(1)原混合液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為________mol/L；
(2)產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________L；
(3)過濾出沉淀后，計算所得濾液的物質(zhì)的量濃度為多少？

Answer 1

（1）0.25mol/L（3分） （2）1.344L（3分） （3）0.85mol/L（3分）

試題分析：不溶于稀硝酸的5.825g沉淀為硫酸鋇
所以硫酸鋇沉淀的物質(zhì)的量為：5.825g÷233g/mol＝0.025mol
Na₂SO₄+Ba(OH)₂=2NaOH+BaSO₄
所以原混合溶液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量為：0.025mol
則原混合液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為0.025mol÷0.1L＝0.25mol/L
沉淀中BaCO₃的質(zhì)量為：17.645g－5.825g＝11.82g
BaCO₃的物質(zhì)的量為：11.82g÷197g/mol＝0.06mol
所以根據(jù)碳原子守恒可知，生成CO₂的體積是0.06mol×22.4L/mol＝1.344L
混合溶液中有Na₂CO₃為0.06mol，Na₂SO₄為0.025mol
Na₂CO₃+Ba(OH)₂=BaCO₃+2NaOH 、Na₂SO₄+Ba(OH)₂=BaSO₄+2NaOH
所以生成NaOH的物質(zhì)的量為：2×0.06mol+2×0.025mol＝0.17mol
乙醇濾液的物質(zhì)的量濃度為：0.17mol÷0.2L＝0.85mol/L
點評：該題是中等難度的試題，試題綜合性強，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)與解題方法的指導與訓練。有利于培養(yǎng)學生的規(guī)范答題能力，提高學生的應試能力。該題的關鍵是明確物質(zhì)的量濃度的含義，另外還要利用好幾種守恒關系，即質(zhì)量守恒定律、電子得失守恒、電荷守恒以及原子守恒等。