Question

14．某样品溶液中可能含有碳酸钠、硫酸钠、氯化钾、盐酸中的一种或几种，为测定其成分，进行如下实验．取样，先后逐滴加入硝酸钡溶液、稀硝酸，产生沉淀的物质的质量与时间的关系如图所示．
（1）由上述实验可知，原溶液中一定含有碳酸钠和硫酸钠；
（2）BC段减少的沉淀是碳酸钡；
（3）若C点时，烧杯内物质的总质量为202.33g，求此时溶液中的Na₂SO₄的质量分数．（写出计算过程）．

Answer 1

分析 由图象情况可以看出加入氯化钡生成沉淀，而加入稀硝酸后沉淀溶解了一部分，但沉淀还有一部分没有溶解，故该不溶解的沉淀是硫酸钡，溶解的沉淀则是碳酸钡，故该溶液中的物质一定会有碳酸钠和硫酸钠，据此分析解答即可．

解答 解：（1）由图象情况可以看出加入氯化钡生成沉淀，而加入稀硝酸后沉淀溶解了一部分，但沉淀还有一部分没有溶解，故该不溶解的沉淀是硫酸钡，溶解的沉淀则是碳酸钡，故该溶液中的物质一定会有碳酸钠和硫酸钠．
故填：碳酸钠和硫酸钠．
（2）实验中，AB之间图象所对应的是氯化钡和碳酸钠、硫酸钠溶液的反应，所以溶液中一定存在反应后生成的氯化钠；BC段减少的沉淀是能够与硝酸反应的碳酸钡．
故填：碳酸钡．
（3）设硫酸钠的质量是a；
BC段减少的沉淀是能够与硝酸反应的碳酸钡，C点沉淀的质量2.33g为硫酸酸钡的质量，所以可知碳酸钡的沉淀的质量是6.27g-2.33g=3.94g
依据硫酸钡和硫酸钠的关系式有：
BaSO₄～Na₂SO₄
233     142
2.33g    a
$\frac{233}{2.33g}=\frac{142}{a}$
a=1.42g，
此时溶液中的Na₂SO₄的质量分数为：$\frac{1.42g}{202.33g-2.33g}$×100%=0.71%，
答：此时溶液中的Na₂SO₄的质量分数是0.71%．

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，同时考查了分析数据的能力，计算时要注意规范性和准确性．