Question

實驗室有一瓶含有K₂CO₃和K₂SO₄的混合溶液，某化學興趣小組設計實驗來測定溶質的質量分數(shù)．他們經過討論后設計了如圖1裝置進行實驗探究：
a．按圖組裝儀器，檢查氣密性，把100g混合溶液加入錐形瓶中裝好藥品；
b．打開A中活塞，通入N₂一段時間，再關閉活塞，稱D裝置質量m₁克；
c．逐滴加入BaCl₂溶液至不再產生沉淀；關閉分液漏斗，再用針筒打入稀鹽酸，至不再產生氣體，實驗過程中測得錐形瓶中沉淀的數(shù)據如圖2；
d．打開A中活塞，緩緩通一會兒N₂．
e．再稱得D裝置的質量為m₂克；
請你根據題意回答下列問題：
（1）24.36g沉淀中含有什么物質（填化學式）

 

，
針筒注入稀鹽酸產生氣體的方程式：

 

．
（2）求原混合液中K₂SO₄的質量分數(shù)．
（3）小明略加思考后說，通過D裝置的質量變化可以求出混合溶液中K₂CO₃的質量分數(shù)，結果

 

（填“偏大”、“不變”或“偏小”），理由

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據氯化鋇溶液和碳酸鉀溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鉀，氯化鋇溶液和硫酸鉀溶液反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鉀，鹽酸和碳酸鋇反應生成氯化鋇、水和二氧化碳進行解答；
（2）根據硫酸鋇不溶于稀鹽酸，所以由圖2可知4.66g沉淀就是生成的硫酸鋇沉淀，利用硫酸鋇的質量求出硫酸鉀的質量，即可求出原混合液中K₂SO₄的質量分數(shù)；
（3）根據D裝置的前后質量變化就是鹽酸和碳酸鋇反應生成二氧化碳的質量進行解答．

解答：解：（1）根據氯化鋇溶液和碳酸鉀溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鉀，反應的化學方程式為：K₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl；氯化鋇溶液和硫酸鉀溶液反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鉀，K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2KCl，所以24.36g沉淀中含有碳酸鋇和硫酸鋇；鹽酸和碳酸鋇反應生成氯化鋇、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：BaCO₃、BaSO₄；BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）硫酸鋇不溶于稀鹽酸，所以由圖2可知4.66g沉淀就是生成的硫酸鋇沉淀．
設硫酸鉀的質量為x．
K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2KCl
174         233
x           4.66g

174

x

=

233

4.66g

x=3.48g
原混合液中K₂SO₄的質量分數(shù)=

3.48g

100g

×100%=3.48%
答：原混合液中K₂SO₄的質量分數(shù)為3.48%．
（3）D裝置的前后質量變化就是鹽酸和碳酸鋇反應生成二氧化碳的質量，利用二氧化碳的質量可以求出碳酸鉀的質量，所以通過D裝置的質量變化可以求出混合溶液中K₂CO₃的質量分數(shù)，結果不變．故填：不變；D裝置的前后質量變化就是鹽酸和碳酸鋇反應生成二氧化碳的質量．

點評：實驗探究題包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．