Question

14．實(shí)驗(yàn)室有一些硫酸鈉和碳酸鈉混合的白色粉末，老師讓小明利用這些白色粉末，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：

請結(jié)合實(shí)驗(yàn)及相關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題：
（1）請寫出實(shí)驗(yàn)過程中生成沉淀的反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH；
（2）根據(jù)已知條件寫出求解生成沉淀質(zhì)量X的比例式為$\frac{171}{233}=\frac{17.1g}{X}$；
（3）實(shí)驗(yàn)中所用稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%；
（4）硫酸鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比為71：53；
（5）加人的氫氧化鈉的質(zhì)量為4.5g；
（6）如配制實(shí)驗(yàn)中所需的稀硫酸．需溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸的質(zhì)量為5g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)硫酸鈉和氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氫氧化鈉進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氫氧化鋇的質(zhì)量求出生成硫酸鋇的質(zhì)量即可；
（3）根據(jù)硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以反應(yīng)前后質(zhì)量減少的為二氧化碳的質(zhì)量，利用二氧化碳的質(zhì)量求出硫酸的質(zhì)量，進(jìn)而求出所用稀碇酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可；
（4）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量，從而求出硫酸鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比即可；
（5）根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出加人的氫氧化鈉的質(zhì)量即可；
（6）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變進(jìn)行解答．

解答 解：（1）硫酸鈉和氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH；故填：Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH；
（2）設(shè)生成硫酸鋇的質(zhì)量為X，生成氫氧化鈉的質(zhì)量為y，
Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH
         171     233     80
      100g×17.1%  X      y
$\frac{171}{100g×17.1%}=\frac{233}{X}$，解得X=23.3g．
$\frac{171}{100g×17.1%}=\frac{80}{y}$，解得y=8.0g．
故填：$\frac{171}{100g×17.1%}=\frac{233}{X}$，即$\frac{171}{233}=\frac{17.1g}{X}$；
（3）硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以反應(yīng)前后質(zhì)量減少的為二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳的質(zhì)量=12.4g+108.6g+50g-168.8g=2.2g．
則設(shè)所用稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為z，設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為m．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
 106    98             44
 m      50gz            2.2g
則$\frac{98}{44}=\frac{50gz}{2.2g}$，解得z=9.8%．
則$\frac{106}{44}=\frac{m}{2.2g}$，解得m=5.3g．
故所用稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%；
（4）根據(jù)（3）題碳酸鈉的質(zhì)量，則硫酸鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比（12.4g-5.3g）：5.3g=71：53；
（5）設(shè)加人的氫氧化鈉的質(zhì)量為n，則$\frac{8.0g+n}{168.8g+100g-23.3g+n}×100%=5%$，解得n=4.5g；
（6）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變，設(shè)濃硫酸的質(zhì)量為a，則50g×9.8%=98%×a，解得a=5g．
故答案為：
（1）Na₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2NaOH；（2）$\frac{171}{233}=\frac{17.1g}{X}$；
（3）9.8%；（4）71：53；（5）4.5g；（6）5g．

點(diǎn)評 本題難度較大，主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，注意質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=固體混合物的質(zhì)量+稀硫酸的質(zhì)量-生成氣體的質(zhì)量．