Question

【題目】現有Na2SO4和Na2CO3的混合溶液100mL，加入足量的BaCl2溶液，充分反應后，經過濾、洗滌、烘干，得到白色沉淀14.51g，將沉淀與過量的鹽酸反應，得到1120mL(標準狀況)CO2氣體。請計算原混合液中Na2SO4的物質的量濃度。______

Answer 1

【答案】0.200 mol·L-1

【解析】

硫酸鈉與氯化鋇反應生成硫酸鋇與氯化鈉，碳酸鈉與氯化鋇反應生成碳酸鋇與氯化鈉，白色沉淀14.51g為生成的硫酸鋇和碳酸鋇，其中碳酸鋇與鹽酸反應生成二氧化碳，根據n=V/Vm求出生成二氧化碳的物質的量，由碳元素守恒：n（BaCO3）=n（CO2），根據m=nM計算m（BaCO3），用沉淀總質量減去碳酸鋇的質量得到硫酸鋇的質量，然后計算出硫酸鋇的物質的量，最后根據硫元素守恒可知n（Na2SO4）=n（BaSO4），根據c=n/V計算出Na2SO4的物質的量濃度。

根據碳元素守恒，有n（BaCO3）=n（CO2）=1.12L÷22.4L·mol－1=0.0500mol，由分析可知，白色沉淀14.51g為硫酸鋇和碳酸鋇，所以m（BaSO4）=14.51g-0.0500mol×197g·mol－1=4.66g，根據硫元素守恒可知n（Na2SO4）=n（BaSO4）=4.66g÷233g·mol－1=0.0200mol，根據c=n/V，c（Na2SO4）=0.0200mol÷0.100L=0.200mol·L-1

所以Na2SO4物質的量濃度為0.200 mol·L-1。