Question

15．由某物质X和Na₂SO₄组成的固体混合物放入足量水中，充分搅拌，过滤后得到白色沉淀11.65g，经试验该白色沉淀不溶于稀硝酸．然后向滤液中加入146g5%的盐酸溶液恰好能使滤液呈中性．由以上条件能否求出混合物中Na₂SO₄的质量分数？若能，请求出；若不能，你认为还需要补充什么条件？

Answer 1

分析 根据某物质X和Na₂SO₄组成的固体混合物放入足量水中，充分搅拌，过滤后得到白色沉淀11.65g，经试验该白色沉淀不溶于稀硝酸，所以该沉淀是硫酸钡沉淀，向滤液中加入146g5%的盐酸溶液恰好能使滤液呈中性，所以滤液中含有氢氧根离子，所以X是氢氧化钡，然后结合题中的数据进行解答．

解答 解：某物质X和Na₂SO₄组成的固体混合物放入足量水中，充分搅拌，过滤后得到白色沉淀11.65g，经试验该白色沉淀不溶于稀硝酸，所以该沉淀是硫酸钡沉淀，向滤液中加入146g5%的盐酸溶液恰好能使滤液呈中性，所以滤液中含有氢氧根离子，所以X是氢氧化钡，
由题意可推断出X为Ba（OH）₂，设参加反应的硫酸钠中为y，与硫酸钡反应的氢氧化钡质量为x，与盐酸反应的氢氧化钡质量为z，
BaSO₄～Ba（OH）₂～Na₂SO₄                  2HCl～Ba（OH）₂
233     171     142                      73     171
11.65g   x        y                      146g×5% z
$\frac{233}{11.65g}$=$\frac{171}{x}$=$\frac{142}{y}$     $\frac{73}{146g×5%}$=$\frac{171}{z}$
x=8.55g 
z=17.1g
y=7.1g
∵17.1g＞8.55g，
∴Ba（OH）₂过量
所以：Na₂SO₄%=$\frac{7.1g}{7.1g+17.1g}$×100%=29.3%．
故答案为：29.3%．

点评 本题考查了酸与碱的中和反应间的计算问题，完成此题，要认真分析题干给出的条件，明确题中所发生的反应，根据给出的数据进行计算．本题的易错点就是只计算与硫酸钠反应的氢氧化钡的质量，而忽视了剩余的与硫酸酸反应的氢氧化钡的质量．