Question

2．实验室有一瓶含有Na₂SO₄和Na₂CO₃的混合溶液，某化学兴趣小组设计实验来测定溶液的质量分数．他们经过讨论后设计了如图一装置进行实验探究：


实验过程中，向100g混合液先加入Ba（NO₃）₂溶液，再加稀硝酸，得沉淀变化趋势如图二．请你根据题意回答问题：
（1）22.03g沉淀中含有什么物质？BaCO₃、BaSO₄（填化学式）．针筒注入稀硝酸产生气体的化学方程式为BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑．
（2）求原混合液中Na₂SO₄的质量分数．（写出过程）

Answer 1

分析 （1）根据硝酸钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，硝酸钡溶液和硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，硝酸和碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳进行解答；
（2）根据硫酸钡不溶于稀硝酸，所以由图2可知2.33g沉淀就是生成的硫酸钡沉淀，利用硫酸钡的质量求出硫酸钠的质量，即可求出原混合液中Na₂SO₄的质量分数；

解答 解：（1）根据硝酸钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+Ba（NO₃）₂=BaCO₃↓+2NaNO₃；硝酸钡溶液和硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2NaNO₃，所以22.03g沉淀中含有碳酸钡和硫酸钡；硝酸和碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑；故填：BaCO₃、BaSO₄；BaCO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+H₂O+CO₂↑；
（2）硫酸钡不溶于稀硝酸，所以由图2可知2.33g沉淀就是生成的硫酸钡沉淀．
设硫酸钾的质量为x．
Na₂SO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+2NaNO₃
142                            233
x                               2.33g
$\frac{142}{x}=\frac{233}{2.33g}$
x=1.42g
原混合液中Na₂SO₄的质量分数$\frac{1.42g}{100g}×100%$=1.42%
答：原混合液中Na₂SO₄的质量分数为1.42%．

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．