Question

現有一瓶未開啟的濃硫酸，試劑瓶標簽上的部分內容如圖所示．請根據有關信息計算：

（1）該試劑中硫酸溶液的質量是

 

g．工人小李用該濃硫酸配制20%的稀硫酸，以清洗鋼鐵表面的鐵銹．他在配制該溶液時所用98%的濃硫酸與水的質量比應該為

 

．
（2）某固體物質由氯化鈉和氯化鋇混合組成，取32.8g該固體混合物完全溶于水，并逐滴加入上述20%的稀硫酸，產生沉淀的質量與加入稀硫酸的質量有如下圖所示關系，計算32.8g固體混合物中氯化鋇和氯化鈉的質量．

（3）若加入的稀硫酸剛好使沉淀最大量時，將所得混合物過濾、洗滌，得濾液200g（過程中損耗忽略不計），計算該濾液中溶質HCl的質量分數．（若溶液中含有多種溶質，則某溶質的質量分數為該溶質的質量與溶液總質量之比）
（反應的方程是為：BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl）（注：（2）、（3）兩問將計算過程寫在答卷紙上）

Answer 1

分析：（1）利用m=ρV，由標簽所標注的濃硫酸的體積與密度計算該瓶濃硫酸的質量；根據加水質量前后溶液中溶質硫酸的質量不變，計算出加水稀釋時所用98%的濃硫酸與水的質量比；
（2）氯化鈉和氯化鋇的混合溶液中只有氯化鋇可與硫酸反應生成硫酸鋇沉淀和氫化氫，由反應的曲線圖可得知，加入稀硫酸49g時反應恰好完成；利用所加硫酸的質量，根據反應的化學方程式計算出參加反應的氯化鋇的質量，氯化鈉的質量=32.8g固體混合物-氯化鋇的質量；
（3）根據反應的化學方程式，由參加反應的硫酸的質量計算生成氫化氫的質量，利用濾液中溶質HCl的質量分數=

HCl的質量

濾液質量200g

×100%完成計算．

解答：解：（1）硫酸溶液的質量=500mL×1.84g/cm³=920g；
設稀釋成20%的稀硫酸時所用98%的濃硫酸與水的質量比a：b
a g×98%=（a g+b g）×20%  解得a：b=10：39
故答案為：920；10：39；
（2）（3）加入的稀硫酸剛好使沉淀最大量時，參加的反應的硫酸的質量：49g×20%=9.8g
設32.8g固體中含有BaCl₂的質量為x，設生成的HCl的質量為y．
BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl
208   98            73
x    9.8g           y

208

x

=

98

9.8g

  x=20.8g

98

9.8g

=

73

y

  y=7.3g
32.8g固體混合物中氯化鈉質量為：32.8g-20.8g=12g
濾液中溶質HCl質量分數=

7.3g

200g

×100%=3.65%
答：（2）32.8g固體混合物中氯化鋇為20.8g和氯化鈉的質量為12g；（3）濾液中溶質HCl質量分數為3.65%．

點評：利用產生沉淀的質量與加入稀硫酸的質量的關系圖中折點，讀出此時所加稀硫酸恰好完全反應，找出參加反應硫酸的質量，是解決問題的起點．