题目

题型：不详难度：来源：

取100 mL的Na₂CO₃和Na₂SO₄混合溶液，加入适量Ba(OH)₂溶液100 mL后，恰好完全反应，过滤、干燥后得到17.645 g白色沉淀和滤液(溶液体积为200 mL)，再用过量稀硝酸处理沉淀，最后减少到5.825 g，并有气体放出。计算[第(3)问请写出计算过程]：
(1)原混合液中Na₂SO₄的物质的量浓度为________mol/L；
(2)产生的气体在标准状况下的体积为________L；
(3)过滤出沉淀后，计算所得滤液的物质的量浓度为多少？

答案

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

解析

试题分析：不溶于稀硝酸的5.825g沉淀为硫酸钡
所以硫酸钡沉淀的物质的量为：5.825g÷233g/mol＝0.025mol
Na₂SO₄+Ba(OH)₂=2NaOH+BaSO₄
所以原混合溶液中Na₂SO₄的物质的量为：0.025mol
则原混合液中Na₂SO₄的物质的量浓度为0.025mol÷0.1L＝0.25mol/L
沉淀中BaCO₃的质量为：17.645g－5.825g＝11.82g
BaCO₃的物质的量为：11.82g÷197g/mol＝0.06mol
所以根据碳原子守恒可知，生成CO₂的体积是0.06mol×22.4L/mol＝1.344L
混合溶液中有Na₂CO₃为0.06mol，Na₂SO₄为0.025mol
Na₂CO₃+Ba(OH)₂=BaCO₃+2NaOH 、Na₂SO₄+Ba(OH)₂=BaSO₄+2NaOH
所以生成NaOH的物质的量为：2×0.06mol+2×0.025mol＝0.17mol
乙醇滤液的物质的量浓度为：0.17mol÷0.2L＝0.85mol/L
点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，侧重对学生能力的培养与解题方法的指导与训练。有利于培养学生的规范答题能力，提高学生的应试能力。该题的关键是明确物质的量浓度的含义，另外还要利用好几种守恒关系，即质量守恒定律、电子得失守恒、电荷守恒以及原子守恒等。