Question

稱取NaCl和BaCl₂的固體混合物32.5g，加入100g蒸餾水，完全溶解后向該混合溶液中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na₂SO₄溶液，反應(yīng)生成BaSO₄沉淀的質(zhì)量與所加入的Na₂SO₄溶液的質(zhì)量關(guān)系如下圖所示。試回答下列問題：

（1）完全反應(yīng)后生成BaSO₄沉淀     g。
（2）恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗Na₂SO₄溶液的質(zhì)量是      g。
（3）恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（精確到0.1%）       

Answer 1

23.3        142 ?9.3%

試題分析：（1）NaCl和BaCl₂的混合溶液中，加入Na₂SO₄溶液，BaCl₂和Na₂SO₄反應(yīng)，生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉；結(jié)合圖像可知，生成23.3g沉淀后，質(zhì)量不再增加，說明BaCl₂已完全反應(yīng)，故完全反應(yīng)后生成BaSO₄沉淀的質(zhì)量為23.3g。
（2）根據(jù)題意，寫出氯化鋇與硫酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)沉淀的質(zhì)量求出參加反應(yīng)的硫酸鈉的質(zhì)量，再根據(jù)硫酸鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出硫酸鈉溶液的質(zhì)量。
設(shè)恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗Na₂SO₄的質(zhì)量為x ,BaCl₂的質(zhì)量為y，反應(yīng)生成的NaCl的質(zhì)量為z；
BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl
208    142    233     117
y      z     23.3g    z
233：23.3g=142：x
解得，x=14.2g
則恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗的Na₂SO₄溶液的質(zhì)量=14.2g÷10%=142g
（3）恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)是氯化鈉，包括原混合物中的氯化鈉（根據(jù)沉淀的質(zhì)量求出氯化鋇的質(zhì)量，再用混合物的質(zhì)量-氯化鋇質(zhì)量）和反應(yīng)生成的氯化鈉（根據(jù)沉淀的質(zhì)量可求出），所得溶液的質(zhì)量=所加的所有物質(zhì)的總質(zhì)量-生成沉淀的質(zhì)量，最后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%計(jì)算即可。
設(shè)恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗BaCl₂的質(zhì)量為y，反應(yīng)生成的NaCl的質(zhì)量為z
233：23.3g=208：y
解得，y=20.8g
233：23.3g=117：z
解得，z=11.7g
則恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液中NaCl的質(zhì)量為：11.7g+（32.5g-20.8g）=23.4g
所以恰好完全反應(yīng)時(shí)所得NaCl 溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=9.3%
答：恰好完全反應(yīng)時(shí)所得NaCl 溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.3%。
點(diǎn)評：此題是關(guān)于化學(xué)方程式及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算題，要求學(xué)生有較強(qiáng)的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力，解題的關(guān)鍵是根據(jù)圖像找出恰好完全反應(yīng)時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量，再利用相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，并依據(jù)已知量對未知的應(yīng)求量進(jìn)行求解計(jì)算即可，對于反應(yīng)后的溶質(zhì)的計(jì)算要注意其組成來自于原混合物和反應(yīng)生成的兩部分。