Question

密閉容器中使3.62gNaOH、Na₂S、Na₂SO₃的混合物溶于50mL某濃度的稀H₂SO₄中，不放出任何氣體，再加入100mL0.1mol/L的Ba（OH）₂正好中和過量的H₂SO₄，再將反應(yīng)所得沉淀分離、洗凈、烘干、稱得其質(zhì)量為3.29g．
求：（1）原混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量；
（2）該稀H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度（要求寫計(jì)算過程）．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專題：守恒法,氧族元素

分析：硫酸過量，反應(yīng)不放出任何氣體，則發(fā)生反應(yīng)2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O、2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂SO₄=3S↓+3Na₂SO₄+3H₂O，混合物中Na₂S與Na₂SO₃的物質(zhì)的量之比為2：1，向反應(yīng)后的溶液中加入Ba（OH）₂，正好中和剩余的硫酸，發(fā)生反應(yīng)Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，故最終得到3.29g為生成的S及BaSO₄，
（1）根據(jù)方程式結(jié)合氫氧化鋇的物質(zhì)的量計(jì)算生成的n（BaSO₄），進(jìn)而計(jì)算生成的n（S），計(jì)算Na₂S與Na₂SO₃的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算解答；
（2）根據(jù)硫酸根守恒可知n_剩余（H₂SO₄）=n（BaSO₄），n_{反應(yīng)}（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根據(jù)鈉離子守恒可知n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）+n（Na₂S）+n（Na₂SO₃），據(jù)此計(jì)算原溶液中n（H₂SO₄），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算．

解答： 解：硫酸過量，反應(yīng)不放出任何氣體，則發(fā)生反應(yīng)2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O、2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂SO₄=3S↓+3Na₂SO₄+3H₂O，混合物中Na₂S與Na₂SO₃的物質(zhì)的量之比為2：1，向反應(yīng)后的溶液中加入Ba（OH）₂，正好中和剩余的硫酸，發(fā)生反應(yīng)Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，故最終得到3.29g為生成的S及BaSO₄，
（1）n[Ba（OH）₂]=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，由Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，可知n（BaSO₄）=n[Ba（OH）₂]=0.01mol，故m（BaSO₄）=0.01mol×233g/mol=2.33g，
則m（S）=3.29g-2.33g=0.96g，n（S）=

0.96g

32g/mol

=0.03mol，由2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂SO₄=3S↓+3Na₂SO₄+3H₂O可知原混合物中n（Na₂S）=

2

3

n（S）=

2

3

×0.03mol=0.02mol，n（Na₂SO₃）=

1

3

n（S）=

1

3

×0.03mol=0.01mol，則混合物中m（NaOH）=3.62g-0.02mol×78g/mol-0.01mol×126g/mol=0.8g，n（NaOH）=

0.8g

40g/mol

=0.02mol，
答：原混合物中NaOH、Na₂S、Na₂SO₃的物質(zhì)的量分別為0.02mol、0.02mol、0.01mol．
（2）根據(jù)硫酸根守恒可知n_剩余（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.01mol，n_{反應(yīng)}（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根據(jù)鈉離子守恒可知n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）+n（Na₂S）+n（Na₂SO₃）=0.02mol×

1

2

+0.02mol+0.01mol=0.04mol，故原溶液中n（H₂SO₄）=0.01mol+0.04mol=0.05mol，原硫酸溶液濃度c（H₂SO₄）=

0.05mol

0.05L

=1mol/L，
答：原硫酸溶液的濃度為1mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題混合物的有關(guān)計(jì)算，難度較大，注意加入的氫氧化鋇中和剩余的硫酸，溶液中硫酸鈉不反應(yīng)，為易錯(cuò)題目．