Question

密闭容器中使3.62gNaOH、Na₂S、Na₂SO₃的混合物溶于50mL某浓度的稀H₂SO₄中，不放出任何气体，再加入100mL0.1mol/L的Ba（OH）₂正好中和过量的H₂SO₄，再将反应所得沉淀分离、洗净、烘干、称得其质量为3.29g．
求：（1）原混合物中各物质的质量；
（2）该稀H₂SO₄的物质的量浓度（要求写计算过程）．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,含硫物质的性质及综合应用

专题：守恒法,氧族元素

分析：硫酸过量，反应不放出任何气体，则发生反应2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O、2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂SO₄=3S↓+3Na₂SO₄+3H₂O，混合物中Na₂S与Na₂SO₃的物质的量之比为2：1，向反应后的溶液中加入Ba（OH）₂，正好中和剩余的硫酸，发生反应Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，故最终得到3.29g为生成的S及BaSO₄，
（1）根据方程式结合氢氧化钡的物质的量计算生成的n（BaSO₄），进而计算生成的n（S），计算Na₂S与Na₂SO₃的物质的量，据此计算解答；
（2）根据硫酸根守恒可知n_剩余（H₂SO₄）=n（BaSO₄），n_反应（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒可知n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）+n（Na₂S）+n（Na₂SO₃），据此计算原溶液中n（H₂SO₄），再根据c=

n

V

计算．

解答： 解：硫酸过量，反应不放出任何气体，则发生反应2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O、2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂SO₄=3S↓+3Na₂SO₄+3H₂O，混合物中Na₂S与Na₂SO₃的物质的量之比为2：1，向反应后的溶液中加入Ba（OH）₂，正好中和剩余的硫酸，发生反应Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，故最终得到3.29g为生成的S及BaSO₄，
（1）n[Ba（OH）₂]=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，由Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，可知n（BaSO₄）=n[Ba（OH）₂]=0.01mol，故m（BaSO₄）=0.01mol×233g/mol=2.33g，
则m（S）=3.29g-2.33g=0.96g，n（S）=

0.96g

32g/mol

=0.03mol，由2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂SO₄=3S↓+3Na₂SO₄+3H₂O可知原混合物中n（Na₂S）=

2

3

n（S）=

2

3

×0.03mol=0.02mol，n（Na₂SO₃）=

1

3

n（S）=

1

3

×0.03mol=0.01mol，则混合物中m（NaOH）=3.62g-0.02mol×78g/mol-0.01mol×126g/mol=0.8g，n（NaOH）=

0.8g

40g/mol

=0.02mol，
答：原混合物中NaOH、Na₂S、Na₂SO₃的物质的量分别为0.02mol、0.02mol、0.01mol．
（2）根据硫酸根守恒可知n_剩余（H₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.01mol，n_反应（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒可知n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）+n（Na₂S）+n（Na₂SO₃）=0.02mol×

1

2

+0.02mol+0.01mol=0.04mol，故原溶液中n（H₂SO₄）=0.01mol+0.04mol=0.05mol，原硫酸溶液浓度c（H₂SO₄）=

0.05mol

0.05L

=1mol/L，
答：原硫酸溶液的浓度为1mol/L．

点评：本题混合物的有关计算，难度较大，注意加入的氢氧化钡中和剩余的硫酸，溶液中硫酸钠不反应，为易错题目．