Question

7．某环保小组监测到一造纸厂排放的废水中含有碳酸钠和硫酸钠两种物质，为测定废水中这两种物质的含量，环保小组的同学进行了以下实验：取该造纸厂排放的废水200g，先向其中加BaCl₂溶液至ng后停止，然后再滴加稀盐酸，反应过程中加入溶液的质量与产生沉淀和气体的质量关系如图所示．
（假设废水中其它成分不参与反应；钡的相对原子质量为137）
请根据图象与数据分析计算：
（1）a、b、c三点对应的溶液中所含BaCl₂的质量关系是a＜b＜c（用“＞”、“＜”或“=”表示）．
（2）m值等于4.66．
（3）该废水中硫酸钠的溶质质量分数（写出计算过程）．

Answer 1

分析 氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钡能和稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，硫酸钡不能和稀盐酸反应，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：（1）由图中数据可知，a点时溶液中氯化钡质量为0，b点时溶液中氯化钡质量大于0，c点时溶液中的氯化钡质量是b点时氯化钡的质量和碳酸钡与稀盐酸反应生成的氯化钡质量只和，因此a、b、c三点对应的溶液中所含BaCl₂的质量关系是 a＜b＜c．
故填：a＜b＜c．
（2）设碳酸钡质量为x，
m点时的沉淀是硫酸钡沉淀的质量，由图中信息可知，碳酸钡和稀盐酸反应生成的二氧化碳质量为1.76g，
BaCO₃+2HCl═BaCl₂+H₂O+CO₂↑，
197                                   44
x                                    1.76g
$\frac{197}{x}$=$\frac{44}{1.76g}$，
x=7.88g，
沉淀硫酸钡的质量为：12.54g-7.88g=4.66g，
因此m=4.66，
故填：4.66．
（3）设废液中硫酸钠质量为y，
BaCl₂+Na₂SO₄═BaSO₄↓+2NaCl，
             142       233
              y        4.66g
$\frac{142}{y}$=$\frac{233}{4.66g}$，
y=2.84g，
该废水中硫酸钠的溶质质量分数为：$\frac{2.84g}{200g}$×100%=1.42%，
答：该废水中硫酸钠的溶质质量分数为1.42%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．