取3.86g已存放了较长时间的Na2SO3粉末(可能含有氧化产物Na2SO4).向其中加入某浓度的硫酸20ml.加热使产生的气体全部逸出.并用浓硫酸干燥后测定该气体在标准状况下体积为560ml.然后在溶液中逐渐加入0.5mol/L氢氧化钡溶液50ml.溶液中产生了沉淀.此时溶液的pH=7.求(1)原Na2SO3的纯度(2)所用硫酸的物质的量浓度(3)在pH=7的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．取3.86g已存放了较长时间的Na₂SO₃粉末（可能含有氧化产物Na₂SO₄），向其中加入某浓度的硫酸20ml，加热使产生的气体全部逸出，并用浓硫酸干燥后测定该气体在标准状况下体积为560ml，然后在溶液中逐渐加入0.5mol/L氢氧化钡溶液50ml，溶液中产生了沉淀，此时溶液的pH=7，求
（1）原Na₂SO₃的纯度
（2）所用硫酸的物质的量浓度
（3）在pH=7的溶液中，至少需要再滴加Ba（OH）₂溶液多少毫升时，产生的沉淀不再增加？

分析（1）加入硫酸得到560mL气体为SO₂，根据S原子守恒，则n（Na₂SO₃）=n（SO₂），再根据m=nM计算m（Na₂SO₃），进而计算纯度；
（2）结合（1）中可以计算样品中n（Na₂SO₄），加入氢氧化钡后溶液呈中性，则恰好反应得到Na₂SO₄、BaSO₄，根据钡离子守恒可知n（BaSO₄）=n[Ba（OH）₂]，再根据钠离子守恒计算反应后溶液中的n（Na₂SO₄），再由硫酸根离子守恒计算n（H₂SO₄），再根据c=$\frac{n}{V}$计算c（H₂SO₄）；
（3）再加入的Ba（OH）₂与溶液中Na₂SO₄反应，则n[Ba（OH）₂]=n（Na₂SO₄），进而计算需要Ba（OH）₂溶液体积．

解答解：（1）加入硫酸发生反应：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，得到560mL气体为SO₂，则n（Na₂SO₃）=n（SO₂）=$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，m（Na₂SO₃）=0.025mol×126g/mol=3.15g，
原Na₂SO₃的纯度为$\frac{3.15g}{3.86g}$×100%=81.6%，
答：原Na₂SO₃的纯度为81.6%；
（2）样品中m（Na₂SO₄）=3.86g-3.15g=0.71g，故样品中n（Na₂SO₄）=$\frac{0.71g}{142g/mol}$=0.005mol，加入氢氧化钡后溶液呈中性，则恰好反应得到Na₂SO₄、BaSO₄，根据钡离子守恒可知n（BaSO₄）=n[Ba（OH）₂]=0.05L×0.5mol/L=0.025mol，根据钠离子守恒，反应后溶液中的n（Na₂SO₄）=n_样品（Na₂SO₄）+n（Na₂SO₃）=0.005mol+0.025mol=0.03mol，由硫酸根离子守恒：n（H₂SO₄）=n（BaSO₄）+n_溶液（Na₂SO₄）-n_样品（Na₂SO₄）=0.025mol+0.03mol-0.005mol=0.05mol，故算c（H₂SO₄）=$\frac{0.05mol}{0.02L}$=2.5mol/L，
答：硫酸的浓度为2.5mol/L；
（3）再加入的Ba（OH）₂与溶液中Na₂SO₄反应，则n[Ba（OH）₂]=n_溶液（Na₂SO₄）=0.03mol，过需要Ba（OH）₂溶液体积为$\frac{0.03mol}{0.5mol/L}$=0.06L，即为60mL，
答：需要氢氧化钡溶液体积至少为60mL．