Question

18．某固体混合物中含有Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂．现将3.940g该固体混合物溶于足量水中，结果得到1.970g沉淀；向反应后的试管中逐滴滴加0.5000mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和沉淀质量的变化如图所示．
（1）混合物中BaCl₂的质量至少为2.08g．
（2）X的最大值为0.04L．

Answer 1

分析 （1）生成沉淀的反应为BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl，则1.970g沉淀为碳酸钡，根据n=$\frac{m}{M}$计算出碳酸钡沉淀物质的量，然后结合反应可知氯化钡的物质的量，最高价m=nM计算出氯化钡的最少质量；
（2）0-x段碳酸钡沉淀没有溶解，能够与盐酸反应的有Na₂CO₃、NaOH，结合二者与HCl反应的质量关系判断需要HCl的最大量，然后根据V=$\frac{n}{c}$计算需要盐酸的最大体积．

解答 解：（1）1.970g沉淀为BaCO₃，其物质的量为：n（BaCO₃）=$\frac{1.970g}{197g/mol}$=0.01mol，根据反应BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl可知，混合物中BaCl₂的五子登科至少为0.01mol，质量为：208g/mol×0.01mol=2.08g，
故答案为：2.08；
（2）生成0.01mol BaCO₃沉淀消耗Na₂CO₃的物质的量为0.01mol，质量为：106g/mol×0.01mol=1.06g，则生成1.970g碳酸钡沉淀消耗氯化钡、碳酸钠的总质量为：1.06g+2.08g=3.14g，没有参与反应的固体质量为：3.940g-3.14g=0.8g，
根据图象可知，x为剩余碳酸钠或NaOH消耗盐酸体积，
NaOH～HCl      $\frac{1}{2}$Na₂CO₃～HCl
40g      1mol        53g      1mol
根据分析可知，固体质量一定是NaOH消耗盐酸的量较大，所以0.8g固体完全为NaOH时x有最大值，此时消耗HCl的最大物质的量为：n（HCl）=n（NaOH）=$\frac{0.8g}{40g/mol}$=0.02mol，需要0.5000mol/L的盐酸体积为：$\frac{0.02mol}{0.5000mol/L}$=0.04L，即x的最大值为0.04，
故答案为：0.04．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应原理为解答关键，注意熟练掌握物质的量与more质量、物质的量浓度等之间的关系，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．