Question

取3.5g已存放了較長(zhǎng)時(shí)間的Na₂SO₃粉末（可能含有氧化產(chǎn)物Na₂SO₄），向其中加入某濃度的硫酸50mL，加熱使產(chǎn)生的氣體全部逸出，并用濃硫酸干燥后，測(cè)得該氣體中標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為560mL，然后在溶液中逐滴加入0.5mol/L的氫氧化鋇溶液50mL，溶液中產(chǎn)生了沉淀，此時(shí)溶液的pH=7，求：
（1）原硫酸鈉的純度．
（2）所用硫酸的物質(zhì)的量濃度．
（3）在上述操作中，需要滴加氫氧化鋇溶液為多少毫升時(shí)，產(chǎn)生的沉淀不再增加？

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：

分析：（1）亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算出標(biāo)況下560mL二氧化硫的物質(zhì)的量，再根據(jù)S原子守恒計(jì)算出亞硫酸鈉的物質(zhì)的量及質(zhì)量，最后計(jì)算出亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而得出硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)酸堿中和反應(yīng)及生成二氧化硫消耗的硫酸計(jì)算出50mL硫酸溶液中硫酸的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算出硫酸的物質(zhì)的量濃度；
（3）根據(jù)硫酸鈉和加入硫酸的物質(zhì)的量計(jì)算出溶液中硫酸根離子的總物質(zhì)的量，再計(jì)算出加入氫氧化鋇溶液的體積．

解答： 解：（1）標(biāo)況下560mL二氧化硫的物質(zhì)的量為：

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，根據(jù)S原子守恒可知原混合物中亞硫酸鈉的物質(zhì)的量為0.025mol，原混合物中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

126g/mol×0.025mol

3.5g

×100%=90%，則混合液中硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-90%=10%，
答：原混合物中硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%；
（2）在溶液中逐滴加入0.5mol/L的氫氧化鋇溶液50mL，氫氧化鋇的物質(zhì)的量為：0.5mol/L×0.05L=0.025mol，氫氧化鋇消耗的硫酸的物質(zhì)的量為0.025mol；
生成二氧化硫氣體消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.025mol，則50mL硫酸溶液中含有硫酸的物質(zhì)的量為：0.025mol+0.025mol=0.05mol，則該硫酸的物質(zhì)的量濃度為：

0.05mol

0.05L

=1mol/L，
答：所用硫酸的物質(zhì)的量濃度為1mol/L；
（3）生成的沉淀為硫酸鋇，生成硫酸鋇沉淀消耗氫氧化鋇的物質(zhì)的量取決于硫酸根離子的物質(zhì)的量；原溶液中硫酸鈉的物質(zhì)的量為：

3.5g×10%

142g/mol

≈0.0025mol，50mL該硫酸中含有硫酸的物質(zhì)的量為0.05mol，溶液中含有硫酸根離子的總物質(zhì)的量為：0.05mol+0.0025mol=0.0525mol，則加入氫氧化鋇的物質(zhì)的量與硫酸根離子的物質(zhì)的量相等，所以需要?dú)溲趸�鋇溶液的體積為：

0.0525mol

0.5mol/L

=0.105L=105mL，
答：需要滴加氫氧化鋇溶液105毫升時(shí)，產(chǎn)生的沉淀不再增加．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的原理為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．