Question

实验室老师买来一瓶浓硫酸，仔细观察标签，其内容如下图1所示：

（1）该试剂瓶中硫酸溶液的质量是

 

g，现要将100g这种浓硫酸稀释为质量分数为20%的硫酸，需要水的质量是

 

g．
（2）现有NaCl和BaCl₂组成的固体混合物32.8g，使之完全溶解于水，并逐滴加入上述20%的稀硫酸，产生沉淀的质量与加入稀硫酸的质量关系如图2所示．
计算固体混合物中BaCl₂的质量分数是多少？（写出计算过程）
（3）如图2所示，若a为24.5时，将所得混合物过滤，除去沉淀，此时滤液中的溶质为

 

（写化学式）．再将所得滤液蒸干，求得到的固体混合物中各成分的质量比为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据质量公式即可求得浓硫酸溶液的质量以及溶液稀释前后溶质的质量不变进行解答；
（2）氯化钠和氯化钡的混合溶液中只有氯化钡可与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和氯化氢，由反应的曲线图可得知，加入稀硫酸49g时反应恰好完成；利用所加硫酸的质量，根据反应的化学方程式计算出参加反应的氯化钡的质量，进而求出固体混合物中BaCl₂的质量分数；
（3）根据a为24.5时氯化钡没有完全反应，此时消耗氯化钡的质量为原混合物中氯化钡的质量一半进行解答．

解答：解：（1）硫酸溶液的质量=500mL×1.84g/cm³=920g；
设加水的质量为x
100g×98%=（100g+x）×20%
x=390g
答：硫酸溶液的质量为920g，需要水的质量390g；
（2）设原混合物中BaCl₂的质量为x
由图象可知，32.8g固体混合物共消耗49g20%的稀硫酸

BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl 208          98  x      49g×20% 208 x = 98 9.8g

x=20.8g
BaCl₂的质量分数=

20.8g

32.8g

×100%=63.4%
答：固体混合物中BaCl₂的质量分数是63.4%；
（3）a为24.5时氯化钡没有完全反应，此时溶质为：BaCl₂、NaCl、HCl；
所得滤液蒸干，剩余固体为氯化钡和氯化钠，消耗氯化钡的质量为原混合物中氯化钡的质量一半，所以剩余氯化钡的质量=

20.8g

2

=10.4g，氯化钠的质量=32.8g-20.4g=12.4g
氯化钡和氯化钠的质量比=10.4g：12.4g=13：15
答：溶质为：BaCl₂、NaCl、HCl；固体混合物中各成分质量比为：BaCl₂：NaCl=13：15．

点评：利用产生沉淀的质量与加入稀硫酸的质量的关系图中折点，读出此时所加稀硫酸恰好完全反应，找出参加反应硫酸的质量，是解决问题的起点．