题目内容

用沉淀法测定NaHCO3和K2CO3混合物的组成.实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的
Ba(OH)2溶液,每次实验均充分反应.实验记录见下表:
实验次数 称取样品的质量/g 所加Ba(OH)2溶液的体积/L 测得生成沉淀质量/g
1 0.858 0.5 1.379
2 1.716 0.5
2.758
2.758
3 2.574 0.5 4.137
4 3.432 0.5 5.516
5 4.290 0.5 5.516
6 5.148 0.5 5.516
回答下列问题:
(1)第2次实验中产生沉淀的质量是
2.758g
2.758g

(2)Ba(OH)2溶液物质的量浓度是
0.056mol/L
0.056mol/L

(3)通过计算确定样品中NaHCO3和K2CO3的物质的量之比是
2:5
2:5
分析:(1)第3次、第4次生成沉淀碳酸钡的质量都为5.516g,说明样品质量为3.342g时,氢氧化钡已经完全反应,第1次、第3次样品的质量分别为0.858g、2.574g,第1次、第3次生成沉淀碳酸钡质量分别为1.379g、4.137g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:2,说明第3次恰好完全反应,根据第1次与第2次样品之比计算第2次生成沉淀的质量;
(2)实验中每次滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液0.5L,第4次、第5次生成沉淀碳酸钡质量都为5.516g,说明样品质量为3.342g时,氢氧化钡已经完全反应,碳酸钡的物质的量为
5.516g
197g/mol
=0.028mol,根据钡离子守恒可知,氢氧化钡的物质的量为0.028mol,然后求出Ba(OH)2溶液物质的量浓度.
(3)第3次实验中样品完全反应,令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol,根据碳元素守恒可知沉淀碳酸钡的物质的量为(x+y)mol,根据样品质量与碳酸钡沉淀质量列方程计算.
解答:解:(1)第3次、第4次生成沉淀碳酸钡的质量都为5.516g,说明样品质量为3.342g时,氢氧化钡已经完全反应,第1次、第3次样品的质量分别为0.858g、2.574g,第1次、第3次生成沉淀碳酸钡质量分别为1.379g、4.137g,样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:2,说明第3次恰好完全反应,第2次实验中样品完全反应,令产生沉淀质量为mg,则:1.716g:2.574g=mg:4.137g,解得m=2.758,故答案为:2.758g;
(2)实验中每次滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液0.5L,第4次、第5次生成沉淀碳酸钡质量都为5.516g,说明样品质量为3.342g时,氢氧化钡已经完全反应,碳酸钡的物质的量为
5.516g
197g/mol
=0.028mol,根据钡离子守恒可知,氢氧化钡的物质的量为0.028mol,所以Ba(OH)2溶液中溶质的物质的量浓度是
0.028mol
0.5L
=0.056mol/L,故答案为:0.056mol/L.
(3)第3次实验中样品完全反应,令碳酸氢钠与碳酸钾的物质的量分别为xmol、ymol,则:
84x+138y=2.574
197x+197y=4.137
,解得x=0.006,y=0.015.
NaHCO3和K2CO3的物质的量之比为2:5,故答案为:2:5.
点评:本题主要考查了实验数据分析处理以及化学计算的能力,得出第3次恰好完全反应是解题的关键.
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