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量分數為10%的Na₂SO₄溶液，反應生成BaSO₄沉淀的質量與所加入的Na₂SO₄溶液的質量關系如下圖所示。試回答下列問題：

（1）完全反應后生成BaSO₄沉淀     g。
（2）恰好完全反應時消耗Na₂SO₄溶液的質量是      g。
（3）恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數是多少？（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，生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉；結合圖像可知，生成23.3g沉淀后，質量不再增加，說明BaCl₂已完全反應，故完全反應后生成BaSO₄沉淀的質量為23.3g。
（2）根據題意，寫出氯化鋇與硫酸鈉反應的化學方程式，根據沉淀的質量求出參加反應的硫酸鈉的質量，再根據硫酸鈉溶液的質量分數求出硫酸鈉溶液的質量。
設恰好完全反應時消耗Na₂SO₄的質量為x ,BaCl₂的質量為y，反應生成的NaCl的質量為z；
BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl
208    142    233     117
y      z     23.3g    z
233：23.3g=142：x
解得，x=14.2g
則恰好完全反應時消耗的Na₂SO₄溶液的質量=14.2g÷10%=142g
（3）恰好完全反應時所得溶液中溶質是氯化鈉，包括原混合物中的氯化鈉（根據沉淀的質量求出氯化鋇的質量，再用混合物的質量-氯化鋇質量）和反應生成的氯化鈉（根據沉淀的質量可求出），所得溶液的質量=所加的所有物質的總質量-生成沉淀的質量，最后根據溶質的質量分數=×100%計算即可。
設恰好完全反應時消耗BaCl₂的質量為y，反應生成的NaCl的質量為z
233：23.3g=208：y
解得，y=20.8g
233：23.3g=117：z
解得，z=11.7g
則恰好完全反應時，溶液中NaCl的質量為：11.7g+（32.5g-20.8g）=23.4g
所以恰好完全反應時所得NaCl 溶液溶質的質量分數=×100%=9.3%
答：恰好完全反應時所得NaCl 溶液溶質的質量分數為9.3%。
點評：此題是關于化學方程式及溶質質量分數的計算題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力，解題的關鍵是根據圖像找出恰好完全反應時，生成沉淀的質量，再利用相關的化學反應，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可，對于反應后的溶質的計算要注意其組成來自于原混合物和反應生成的兩部分。