Question

向50mLNa₂SO₄和Na₂CO₃的混合溶液中加入过量的BaCl₂溶液，得到14.51g白色沉淀，向白色沉淀中加入过量的稀HNO₃，充分反应后，沉淀减少到4.66g，并有气体产生．
（1）原混合溶液中Na₂SO₄和Na₂CO₃的物质的量浓度各是多少？
（2）产生的气体在标准状况下的体积是多少？

Answer

（1）14.51克白色沉淀是BaCO3和BaSO4混合物，BaSO4不溶于水与硝酸，BaCO3溶于硝酸，故白色沉淀中加入过量的稀HNO3，充分反应后，沉淀减少到4.66g为BaSO4的质量，可得BaCO3的质量为14.51g-4.66g=9.85g，根据n=计算BaCO3和BaSO4的物质的量，Na2SO4的物质的量等同于BaSO4的物质的量，Na2CO3的物质的量等同于BaCO3的物质的量，再根据c=计算原混和溶液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度；
（2）发生反应BaCO3+2HNO3═Ba（NO3）2+H2O+CO2↑，由方程式可知n（CO2）=n（BaCO3），再根据V=nVm计算CO2的体积．
【解析】
（1）14.51克白色沉淀是BaCO3和BaSO4混合物，加入过量的稀HNO3，充分反应后，剩余沉淀4.66g为BaSO4，BaSO4的物质的量为=0.02mol，由硫酸根守恒可知n（Na2SO4）=n（BaSO4）=0.02mol，所以Na2SO4物质的量的浓度为=0.4mol/L，
减少的沉淀质量为BaCO3，故BaCO3的质量为14.51g-4.66g=9.85g，物质的量为=0.05mol，由碳酸根守恒可知n（Na2CO3）=n（BaCO3）=0.05mol，所以Na2CO3的物质的量浓度为=1mol/L，
答：原混和溶液中Na2SO4和Na2CO3的物质的量浓度分别为0.4mol/L、1mol/L；
（2）发生反应BaCO3+2HNO3═Ba（NO3）2+H2O+CO2↑，由方程式可知n（CO2）=n（BaCO3）=0.05mol，故生成的二氧化碳的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，
答：产生的气体在标准状况下的体积为1.12L．