Question

2．取50mL的Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入適量Ba（OH）₂溶液50mL后，恰好完全反應(yīng)，過濾得到濾液和12.54g白色沉淀（干燥后），再用足量的稀硝酸處理沉淀，最后沉淀減少到4.66g，并有氣體放出．
（1）4.66g白色沉淀是BaSO₄（填化學(xué)式），寫出12.54g白色沉淀加入稀硝酸后變?yōu)?.66g所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為896mL；
（3）原混合液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度0.4mol/L；
（4）計(jì)算過濾出12.54g沉淀后，所得濾液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度（忽略混合溶液體積的變化）．

Answer 1

分析 取50mL的Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液，加入適量Ba（OH）₂溶液50mL后，恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)的有關(guān)化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+2NaOH，Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH，過濾得到濾液和12.54g白色沉淀（干燥后），再用足量的稀硝酸處理沉淀，最后沉淀減少到4.66g，并有氣體放出，BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+CO₂↑，
（1）硫酸鋇不溶于酸，最后剩余沉淀為硫酸鋇，根據(jù)稀硝酸與碳酸鋇反應(yīng)的化學(xué)方程式寫成離子方程式；
（2）BaSO₄的質(zhì)量為4.66g，物質(zhì)的量為：$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，BaCO₃的質(zhì)量為：12.54g-4.66g=7.88g，物質(zhì)的量為：$\frac{7.88g}{197g/mol}$=0.04mol，結(jié)合化學(xué)方程式定量想計(jì)算生成二氧化碳?xì)怏w體積；
（3）題中發(fā)生反應(yīng)的有關(guān)化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+2NaOH，Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH，根據(jù)硫酸鋇沉淀的質(zhì)量計(jì)算出硫酸根離子物質(zhì)的量，等于硫酸鈉的物質(zhì)的量，計(jì)算得到硫酸鈉濃度；
（4）結(jié)合沉淀物質(zhì)的量計(jì)算生成氫氧化鈉物質(zhì)的量，Na₂CO₃+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+2NaOH，Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH，得到溶液中溶質(zhì)氫氧化鈉的濃度．

解答 解：（1）最后沉淀減少到4.66g，沉淀為BaSO₄，12.54g白色沉淀加入稀硝酸后變?yōu)?.66g是稀硝酸與碳酸鋇反應(yīng)生成硝酸鋇和二氧化碳、水，反應(yīng)的離子方程式為：BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：BaSO₄；BaCO₃+2H⁺=Ba²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）BaSO₄的質(zhì)量為4.66g，物質(zhì)的量為：$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，BaCO₃的質(zhì)量為：12.54g-4.66g=7.88g，物質(zhì)的量為：$\frac{7.88g}{197g/mol}$=0.04mol，
BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑
 1mol                                               22.4L
  0.04moL                                           V
V=0.896L=896ml，
故答案為：896；
（3）BaSO₄的質(zhì)量為4.66g，物質(zhì)的量為：$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，BaCO₃的質(zhì)量為：12.54g-4.66g=7.88g，物質(zhì)的量為：$\frac{7.88g}{197g/mol}$=0.04mol，
Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH
1mol                           1mol
n                                0.02mol
n=0.02mol，
c（Na₂SO₄）=$\frac{0.02mol}{0.05L}$=0.4mol/L，
故答案為：0.4mol/L；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式可知，過濾后，所得溶液為NaOH溶液，物質(zhì)的量為：2×0.04mol+2×0.02mol=0.12mol，混合后溶液的體積為0.1L，
則過濾出沉淀后，所得濾液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.12mol}{0.1L}$=1.2mol/L，
答：所得濾液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物和有關(guān)方程式的計(jì)算，題目難度中等，注意所發(fā)生反應(yīng)以及有關(guān)計(jì)算公式的運(yùn)用，試題能夠提高學(xué)生的分析、理解、計(jì)算能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．