Question

【题目】为了测定某硫酸钠和氯化钠样品中硫酸钠的纯度，取200g样品，分别在5只烧杯中进行实验，实验数据如下（杂质不溶于水，也不和稀盐酸反应）

	烧杯1	烧杯2	烧杯3	烧杯4	烧杯5
加入样品的质量g	40	40	40	40	40
加入氯化钡溶液的质量g	50	100	150	200	250
充分反应后生成沉淀的质量g	11.65	23.3	34.95	46.6	46.6

(1)烧杯________（填序号）中的物质恰好完全反应。

(2)求样品中硫酸钠的纯度_________。

(3)求恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数__________。（计算结果精确至0.1%）

Answer 1

【答案】4 71% 18.1%

【解析】

根据题目表格数据比例关系和化学方程式的计算进行解答。

（1）从题目给定表格可以看出从烧杯1到烧杯4加入氯化钡溶液的质量依次等比例增加，且生成的沉淀质量也依次等例增加，故烧杯1到烧杯4的反应中加入的氯化钡溶液都反应完；从烧杯4到烧杯5，加入的氯化钡溶液质量增加，但生成的沉淀质量不变，则烧杯4和烧杯5中的样品都反应完，故综上分析烧杯4中反应物恰好完全反应；

（2）要求硫酸钠的纯度，应该找出硫酸钠反应完的实验进行计算，故应该利用烧杯4或烧杯5的数据进行计算，由表可知当样品反应完时产生沉淀为46.6g，根据化学方程式的计算可求出硫酸钠的纯度。

解：设40g样品中硫酸钠的质量为x，生成的氯化钠质量为y。

得 ，x=28.4g，y=23.4g，故40g样品中硫酸钠的纯度为 。

（3）该反应中生成了氯化钠和硫酸钡沉淀，当恰好完全反应时最终得到的是氯化钠溶液，样品质量为40g，加入的氯化钡溶液质量为200g，生成的沉淀为46.6g，故最后所得溶液的质量为200g+40g-46.6g=193.4g；40g样品中硫酸钠的纯度71%，则样品中氯化钠的质量为11.6g，因为反应中还生成了氯化钠23.4g，故溶液中氯化钠总质量为23.4g+11.6g=35g，恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为 。