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20.数据分析能力是新课程对中学生提出的一项要求.表是用沉淀法测定KHCO3和Na2CO3混合物的组成的相关数据.实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的Ba(OH)2溶液,每次实验均充分反应.实验记录见表:
实验次数称取样品的质量/g所加Ba(OH)2溶液的体积/L测得生成沉淀的质量/g
10.5180.50.985
21.0360.51.970
31.5540.52.955
42.0720.53.940
52.5900.53.940
63.1080.53.940
分析上表数据回答下列问题:
(1)第2次实验中产生沉淀质量是多少克?请将结果填在表格相应空格中.
(2)样品中KHCO3和Na2CO3的物质的量之比是2:3.
(3)室温下,取上述Ba(OH)2溶液50mL,加入0.05mol/L的盐酸,反应后所得溶液的pH=2,求所加盐酸的体积(混合时不考虑溶液体积变化,写出计算过程).

分析 (1)第4、5、6次生成沉淀碳酸钡的质量都为3.940g,说明样品质量为2.072g时,Ba(OH)2已经完全反应,第1次、第2次样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:2;
(2)第4次实验中样品完全反应,令KHCO3和Na2CO3的物质的量分别为xmol、ymol,根据碳元素守恒可知沉淀碳酸钡的物质的量为(x+y)mol,根据样品质量与碳酸钡沉淀质量列方程计算;
(3)第4次实验中反应物恰好完全沉淀,可计算碱的浓度,再结合酸碱混合后pH=2可知酸过量,以此计算.

解答 解:(1)第4、5、6次生成沉淀碳酸钡的质量都为3.940g,说明样品质量为2.072g时,Ba(OH)2已经完全反应,第1次、第2次样品的质量之比等于生成的沉淀质量之比为1:2,则实验2中数据为0.985g×2=1.970g,
故答案为:1.970;
(2)第4次实验中样品完全反应,令KHCO3和Na2CO3的物质的量分别为xmol、ymol,
则$\left\{\begin{array}{l}{100x+106y=2.072}\\{x+y=\frac{3.940}{197}}\end{array}\right.$
解得x:y=2:3,
故答案为:2:3;
(3)由0.518:2.072=0.985:3.940可知第4次实验中反应物恰好完全沉淀,即有:
原0.5L Ba(OH)2溶液中:n(OH-)=2×$\frac{3.940g}{197g/mol}$=0.04mol,
c(OH-)=$\frac{0.04mol}{0.5L}$=0.08mol/L,
混合后溶液pH=2,则c(H+)=0.01mol/L,设盐酸的体积为VmL,则
$\frac{(0.05mol/L×V-0.08mol/L×0.05L)}{V+0.05}$=0.01mol/L,
解得V=112.5mL.
答:所加盐酸的体积为112.5mL.

点评 本题考查混合物的计算,为高频考点,把握表格数据的分析、质量的关系、原子守恒为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意第4次恰好完全反应,题目难度不大.

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①A的原子结构示意图为:
②B的同位素中常用于制造氢弹的是:氘和氚
③用电子式表示B2A的形成过程
④写出实验室制取C的单质的化学方程式:MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.

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②碱的浓度和体积;
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④反应后溶液的质量;
⑤生成水的质量;
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A.①②④⑥B.③④⑤⑥C.①③④⑤D.全部

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15.实验室利用如图装置进行中和热的测定.回答下列问题:
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请回答下列问题:
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(2)E表示活化能;E的大小对该反应的反应热无(填“有”或“无”)影响.
(3)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图△H不变(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是因为催化剂可以降低反应的活化能,但不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即不改变反应热.
(4)图中△H=-198kJ•mol-1
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