题目内容
有一瓶Na2CO3和Na2SO4的药品混合物,某同学欲测定该药品Na2SO4的纯度,进行如下分析:取试样x g,用适量的蒸馏水配成溶液,加入足量的BaCl2溶液使沉淀完全.滤出的沉淀经洗涤、干燥后,质量为 y g.将沉淀用足量盐酸洗涤后过滤,取沉淀洗涤、干燥得到z g固体.
(1)y的取值范围为 .(用含有x的式子表示)
(2)求Na2SO4的质量分数.
(1)y的取值范围为
(2)求Na2SO4的质量分数.
分析:(1)根据氯化钡和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉底和氯化钠,氯化钡和硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,所以可假设该试样全部是碳酸钠或硫酸钠,而后分别计算沉淀的量;
(2)根据硫酸钡不溶于稀盐酸,所以将沉淀用足量盐酸洗涤后过滤,取沉淀洗涤、干燥得到zg固体就是生成的硫酸钡沉淀的质量,进而求出Na2SO4的质量以及Na2SO4的质量分数.
(2)根据硫酸钡不溶于稀盐酸,所以将沉淀用足量盐酸洗涤后过滤,取沉淀洗涤、干燥得到zg固体就是生成的硫酸钡沉淀的质量,进而求出Na2SO4的质量以及Na2SO4的质量分数.
解答:解:(1)假定样品全部是Na2CO3,则加入BaCl2后,全部生成BaCO3沉淀.
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106 197
xg yg
=
y=
而假定样品全部是Na2SO4,则加入BaCl2后,全部生成BaSO4沉淀;
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
142 233
xg yg
=
y=
所以y的取值范围为
<y<
;故填:
<y<
;
(2)硫酸钡不溶于稀盐酸,所以将沉淀用足量盐酸洗涤后过滤,取沉淀洗涤、干燥得到zg固体就是生成的硫酸钡沉淀的质量.
设Na2SO4的质量为w
BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓
142 233
w zg
=
w=
g
Na2SO4的质量分数=
×100%=
%
答:Na2SO4的质量分数为
%.
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106 197
xg yg
106 |
xg |
197 |
yg |
y=
197x |
106 |
而假定样品全部是Na2SO4,则加入BaCl2后,全部生成BaSO4沉淀;
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
142 233
xg yg
142 |
xg |
233 |
yg |
y=
233x |
142 |
所以y的取值范围为
233x |
142 |
197x |
106 |
233x |
142 |
197x |
106 |
(2)硫酸钡不溶于稀盐酸,所以将沉淀用足量盐酸洗涤后过滤,取沉淀洗涤、干燥得到zg固体就是生成的硫酸钡沉淀的质量.
设Na2SO4的质量为w
BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓
142 233
w zg
142 |
w |
233 |
zg |
w=
142z |
233 |
Na2SO4的质量分数=
| ||
xg |
14200z |
233x |
答:Na2SO4的质量分数为
14200z |
233x |
点评:此题是一道较为复杂的计算题,解题的关键是采用极端假设的方式对相关的质量关系进行分析探讨,属于竞赛题型;
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