Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室有一瓶K2CO3和K2SO4的混合溶液，某化學(xué)興趣小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)該混合溶液進(jìn)行定量分析。他們經(jīng)過(guò)討論后設(shè)計(jì)了如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：

a．按圖甲組裝儀器，檢查氣密性，并裝好藥品；

b．打開(kāi)A中活塞，通入N2一段時(shí)間，再關(guān)閉活塞，稱得D裝置的質(zhì)量為m1 g；

c．逐滴加入BaCl2溶液至不再產(chǎn)生沉淀；關(guān)閉分液漏斗，再用針筒注入稀鹽酸，至不再產(chǎn)生氣體，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得錐形瓶中沉淀的數(shù)據(jù)如上圖乙；

d．打開(kāi)A中活塞，緩緩?fù)ㄒ粫?huì)兒N2；

e．再稱得D裝置的質(zhì)量為m2 g。

請(qǐng)你根據(jù)題意回答下列問(wèn)題：

（1）24.36 g沉淀中含有什么物質(zhì)？____________________（填化學(xué)式）。針筒注入稀鹽酸時(shí)產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為_________________________________。

（2）求原混合液中K2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____。

（3）小明略加思考后說(shuō)，通過(guò)D裝置的質(zhì)量變化可以求出混合溶液中K2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果_____（選填“偏大”“偏小”或“不變”），理由是_______________________。

Answer 1

【答案】 BaCO3、BaSO4 BaCO3 + 2HCl === BaCl2 + H2O + CO2↑ 3.48% 偏大 鹽酸揮發(fā)出來(lái)的HCl氣體與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生的CO2一并被D裝置吸收了，CO2的質(zhì)量偏大，則求出的K2CO3的含量也偏大

【解析】（1）根據(jù)氯化鋇溶液和碳酸鉀溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鉀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：K2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2KCl；氯化鋇溶液和硫酸鉀溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鉀，K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl，所以24.36g沉淀中含有碳酸鋇和硫酸鋇；鹽酸和碳酸鋇反應(yīng)生成氯化鋇、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑；

（2）硫酸鋇不溶于稀鹽酸，所以由圖2可知4.66g沉淀就是生成的硫酸鋇沉淀，

設(shè)硫酸鉀的質(zhì)量為x

K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl

174 233

x 4.66g

x=3.48g

原混合液中K2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=3.48%

答：原混合液中K2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.48%；

（3）鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體與B裝置中NaHCO3反應(yīng)，生成的CO2也一并被D裝置中的堿石灰吸收了，所以CO2的質(zhì)量偏大，導(dǎo)致算出的結(jié)果偏大。