取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol•L-1过量盐酸反应生成2.016L CO2(标准状况),然后加入500mL 0.100mol•L-1 Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33g,溶液中过量的碱用10.0mL 1.00mol•L-1盐酸恰好完全中和.计算混合物中各物质的质量.

问题描述:

取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol•L-1过量盐酸反应生成2.016L CO2(标准状况),然后加入500mL 0.100mol•L-1 Ba(OH)2溶液,得到沉淀的质量为2.33g,溶液中过量的碱用10.0mL 1.00mol•L-1盐酸恰好完全中和.计算混合物中各物质的质量.

混合物中Na2SO4的质量=

2.33g
233g/mol
×142g/mol=1.4 2g,
设混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x和y,
反应中放出的CO2物质的量=
2.016L
22.4L/mol
=0.0900mol
与Na2CO3、NaHCO3反应的盐酸的物质的量为0.250L×1.00mol•L-1-0.500L×0.100mol•L-1×2+0.0100L×1.00 mol•L-1=0.160mol
则:
x+y=0.0900mol
2x+y=0.160mol

解得:x=0.0700 mol,y=0.0200mol
Na2CO3质量=0.0700 mol×106g•mol-1=7.42g
NaHCO3质量=0.0200 mol×84g•mol-1=1.68g
答:Na2CO3的质量为7.42g;NaHCO3的质量为1.68g;Na2SO4的质量为1.42g.
答案解析:硫酸钡沉淀有2.33g,根据硫酸根守恒,计算硫酸钠的物质的量,进而计算质量,生成的二氧化碳有2.016L,即为
2.016L
22.4L/mol
=0.0900mol,设碳酸钠有x mol,碳酸氢钠有 y mol,
根据碳守恒,有 x+y=0.09,两者与盐酸反应,消耗的盐酸物质的量为0.250L×1.00mol•L-1-0.500L×0.100mol•L-1×2+0.0100L×1.00 mol•L-1=0.160mol,然后列方程组计算.
考试点:有关混合物反应的计算.
知识点:本题考查物质的量的有关计算,题目难度中等,根据钠离子和氯离子最后完全结合为氯化钠,钡离子和硫酸根离子最后完全结合为硫酸钡,碳元素守恒等思路解题.