Question

14．取硫酸钠和氯化钠的混合物15g，加入180g水使其完全溶解，再加入100g氯化钡溶液恰好完全反应，过滤，得271.7滤液（不考虑实验过程中质量的损失）．计算：
（1）该混合物中硫酸钠的质量分数（计算结果精确到0.1%）；
（2）反应后所得滤液中溶质的质量分数（计算结果精确到0.1%）．

Answer 1

分析 向硫酸钠和氯化钠组成的混合溶液中加入氯化钡溶液，硫酸钠与氯化钡发生反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，而混合溶液中的氯化钠不与氯化钡反应；至恰好完全反应后，所得溶液为氯化钠溶液，其溶质氯化钠由两部分组成：一部分为原混合物质中的氯化钠，另一部分则是反应生成的氯化钠；
综上所述，原混合物中的硫酸钠的质量，根据反应的化学方程式，可由生成沉淀的质量而求得；所得溶液中溶质质量分数，则是原混合物中氯化钠与生成氯化钠质量总和与所得溶液的质量比．

解答 解：生成硫酸钡的质量：15g+180g+100g-271.7g=23.3g
设硫酸钠质量为x，生成的氯化钠质量为y
Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl
142          233      117
x            23.3g     y
$\frac{142}{x}$=$\frac{233}{23.3g}$=$\frac{117}{y}$
x=14.2g
y=11.7g
（1）该混合物中硫酸钠的质量分数：$\frac{14.2g}{15g}$×100%=94.7%；
（2）反应后所得滤液中氯化钠的质量为：11.7g+（15g-14.2g）=12.5g
反应后所得滤液中溶质的质量分数：$\frac{12.5g}{271.7g}$×100%=4.6%．
故答案为：（1）该混合物中硫酸钠的质量分数94.7%；
（2）反应后所得滤液中溶质的质量分数4.6%．

点评 利用质量守恒定律，可以很方便地解决反应后所得溶液的问题：反应后溶液质量=固体混合物质量+溶解所加水的质量+加入氯化钡溶液的质量-生成的沉淀质量．