Question

18．某课外小组通过下列实验测定某试样中Ba（OH）₂•nH₂O的含量．
（1）称取3.50g试样溶于蒸馏水配成100mL溶液，与1.00mol/L HCl标准溶液反应，完全反应共消耗标准液20.0mL（杂质不与酸反应），求试样中氢氧化钡的物质的量；
（2）另取5.25g试样加热至失去全部结晶水（杂质不分解），称得质量3.09g，求Ba（OH）₂•nH2O中的n值； 
（3）试样中Ba（OH）₂•nH₂O的质量分数为多少？

Answer 1

分析 （1）根据n=cV计算HCl物质的量，再根据方程式Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O计算Ba（OH）₂的物质的量；
（2）试样加热后，固体质量减少为结晶水的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算结晶水的物质的量，结合（1）中3.50g试样含有Ba（OH）₂的物质的量计算5.25g试样含有Ba（OH）₂的物质的量，利用Ba（OH）₂的物质的量与结晶水的物质的量关系计算n的值；
（3）根据m=nM计算3.5g试样中Ba（OH）₂•nH₂O的质量，进而计算试样中Ba（OH）₂•nH₂O的质量分数．

解答 解：（1）20.0mL 1.00mol/L 盐酸溶液中HCl的物质的量为0.02mol×1.00mol/L=0.02mol，
设溶液中氢氧化钡的物质的量为x，则：
Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O，
1mol     2mol
x       0.02mol
故x=0.01mol
则3.50g试样含有Ba（OH）₂的物质的量为0.01mol，
答：3.50g试样含有Ba（OH）₂的物质的量为0.001mol；
（2）5.25g试样中含有Ba（OH）₂的物质的量为0.01mol×$\frac{5.25g}{3.5g}$=0.015mol，含有水的物质的量为$\frac{5.25g-3.09g}{18g/mol}$=0.12mol，所以1：n=0.015mol：0.12mol，解得n=8，
答：Ba（OH）₂•nH₂O中的n值是8；
（3）3.50g试样含有Ba（OH）₂的物质的量为0.01mol，即样品中Ba（OH）₂•8H₂O的物质的量为0.01mol，质量为0.01mol×315g/mol=3.15g，所以3.50g试样中Ba（OH）₂•nH₂O的质量分数为$\frac{3.15g}{3.5g}$×100%=90.0%，
故：试样中Ba（OH）₂•nH₂O的质量分数为90.0%．

点评 本题考查根据方程式的有关计算，侧重考查学生分析计算能力，难度不大．