Question

实验室有一瓶含有K₂CO₃和K₂SO₄的混合溶液，某化学兴趣小组设计实验来测定溶质的质量分数．他们经过讨论后设计了如图1装置进行实验探究：
a．按图组装仪器，检查气密性，把100g混合溶液加入锥形瓶中装好药品；
b．打开A中活塞，通入N₂一段时间，再关闭活塞，称D装置质量m₁克；
c．逐滴加入BaCl₂溶液至不再产生沉淀；关闭分液漏斗，再用针筒打入稀盐酸，至不再产生气体，实验过程中测得锥形瓶中沉淀的数据如图2；
d．打开A中活塞，缓缓通一会儿N₂．
e．再称得D装置的质量为m₂克；
请你根据题意回答下列问题：
（1）24.36g沉淀中含有什么物质（填化学式）

 

，
针筒注入稀盐酸产生气体的方程式：

 

．
（2）求原混合液中K₂SO₄的质量分数．
（3）小明略加思考后说，通过D装置的质量变化可以求出混合溶液中K₂CO₃的质量分数，结果

 

（填“偏大”、“不变”或“偏小”），理由

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据氯化钡溶液和碳酸钾溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾，氯化钡溶液和硫酸钾溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳进行解答；
（2）根据硫酸钡不溶于稀盐酸，所以由图2可知4.66g沉淀就是生成的硫酸钡沉淀，利用硫酸钡的质量求出硫酸钾的质量，即可求出原混合液中K₂SO₄的质量分数；
（3）根据D装置的前后质量变化就是盐酸和碳酸钡反应生成二氧化碳的质量进行解答．

解答：解：（1）根据氯化钡溶液和碳酸钾溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾，反应的化学方程式为：K₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl；氯化钡溶液和硫酸钾溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2KCl，所以24.36g沉淀中含有碳酸钡和硫酸钡；盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：BaCO₃、BaSO₄；BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）硫酸钡不溶于稀盐酸，所以由图2可知4.66g沉淀就是生成的硫酸钡沉淀．
设硫酸钾的质量为x．
K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2KCl
174         233
x           4.66g

174

x

=

233

4.66g

x=3.48g
原混合液中K₂SO₄的质量分数=

3.48g

100g

×100%=3.48%
答：原混合液中K₂SO₄的质量分数为3.48%．
（3）D装置的前后质量变化就是盐酸和碳酸钡反应生成二氧化碳的质量，利用二氧化碳的质量可以求出碳酸钾的质量，所以通过D装置的质量变化可以求出混合溶液中K₂CO₃的质量分数，结果不变．故填：不变；D装置的前后质量变化就是盐酸和碳酸钡反应生成二氧化碳的质量．

点评：实验探究题包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．