Question

實驗室老師買來一瓶濃硫酸，仔細觀察標(biāo)簽，其內(nèi)容如下圖1所示：

（1）該試劑瓶中硫酸溶液的質(zhì)量是

 

g，現(xiàn)要將100g這種濃硫酸稀釋為質(zhì)量分數(shù)為20%的硫酸，需要水的質(zhì)量是

 

g．
（2）現(xiàn)有NaCl和BaCl₂組成的固體混合物32.8g，使之完全溶解于水，并逐滴加入上述20%的稀硫酸，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示．
計算固體混合物中BaCl₂的質(zhì)量分數(shù)是多少？（寫出計算過程）
（3）如圖2所示，若a為24.5時，將所得混合物過濾，除去沉淀，此時濾液中的溶質(zhì)為

 

（寫化學(xué)式）．再將所得濾液蒸干，求得到的固體混合物中各成分的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量公式即可求得濃硫酸溶液的質(zhì)量以及溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變進行解答；
（2）氯化鈉和氯化鋇的混合溶液中只有氯化鋇可與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化氫，由反應(yīng)的曲線圖可得知，加入稀硫酸49g時反應(yīng)恰好完成；利用所加硫酸的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算出參加反應(yīng)的氯化鋇的質(zhì)量，進而求出固體混合物中BaCl₂的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)a為24.5時氯化鋇沒有完全反應(yīng)，此時消耗氯化鋇的質(zhì)量為原混合物中氯化鋇的質(zhì)量一半進行解答．

解答：解：（1）硫酸溶液的質(zhì)量=500mL×1.84g/cm³=920g；
設(shè)加水的質(zhì)量為x
100g×98%=（100g+x）×20%
x=390g
答：硫酸溶液的質(zhì)量為920g，需要水的質(zhì)量390g；
（2）設(shè)原混合物中BaCl₂的質(zhì)量為x
由圖象可知，32.8g固體混合物共消耗49g20%的稀硫酸

BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl 208          98  x      49g×20% 208 x = 98 9.8g

x=20.8g
BaCl₂的質(zhì)量分數(shù)=

20.8g

32.8g

×100%=63.4%
答：固體混合物中BaCl₂的質(zhì)量分數(shù)是63.4%；
（3）a為24.5時氯化鋇沒有完全反應(yīng)，此時溶質(zhì)為：BaCl₂、NaCl、HCl；
所得濾液蒸干，剩余固體為氯化鋇和氯化鈉，消耗氯化鋇的質(zhì)量為原混合物中氯化鋇的質(zhì)量一半，所以剩余氯化鋇的質(zhì)量=

20.8g

2

=10.4g，氯化鈉的質(zhì)量=32.8g-20.4g=12.4g
氯化鋇和氯化鈉的質(zhì)量比=10.4g：12.4g=13：15
答：溶質(zhì)為：BaCl₂、NaCl、HCl；固體混合物中各成分質(zhì)量比為：BaCl₂：NaCl=13：15．

點評：利用產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入稀硫酸的質(zhì)量的關(guān)系圖中折點，讀出此時所加稀硫酸恰好完全反應(yīng)，找出參加反應(yīng)硫酸的質(zhì)量，是解決問題的起點．