Question

【題目】有一包不純的碳酸鈉白色粉末，可能含有硫酸鈉、氫氧化鈉的一種或兩種，某科學(xué)興趣小組為探究其成分做了如下實(shí)驗(yàn)：

I、現(xiàn)取樣品16g于燒杯中并加84g水?dāng)嚢�，全部溶解。再向燒杯中逐漸滴加26.1%硝酸鋇溶液并不斷攪拌，燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入硝酸鋇溶液的質(zhì)量的變化關(guān)系如圖甲所示。

II、在B點(diǎn)開始，向燒杯中滴加稀硝酸并不斷攪拌，燒杯內(nèi)固體的質(zhì)量隨加入稀硝酸的質(zhì)量的變化關(guān)系如圖乙所示。

（1）原白色固體中，除了Na2CO3外，一定還含有_____（填化學(xué)式），E點(diǎn)時(shí)，溶液中一定含有的溶質(zhì)有_____種。

（2）計(jì)算：

①白色沉淀中碳酸鋇的質(zhì)量。

②D點(diǎn)時(shí)，溶液中硝酸鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】（1）NaOH和Na2SO4 ；3

（2）19.7g ； 8.6%

【解析】

（1）由圖乙可知，BC段加入稀硝酸后沉淀的質(zhì)量不減少，說(shuō)明加入的稀硝酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成了可溶性的硝酸鈉和水，說(shuō)明原溶液中含有氫氧化鈉，CD段加入稀硝酸后沉淀的質(zhì)量減少，說(shuō)明與稀硝酸反應(yīng)的沉淀是碳酸鋇，DE段加入稀硝酸后沉淀不消失，說(shuō)明沉淀不溶于稀硝酸，則這部分沉淀是硫酸鋇，進(jìn)而說(shuō)明原溶液中含有硫酸鈉，即原白色固體中，除了Na2CO3外，一定還含有氫氧化鈉和硫酸鈉，其化學(xué)式分別是NaOH和Na2SO4，故填NaOH和Na2SO4；

BC段的反應(yīng)是氫氧化鈉與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鈉和水，CD段的反應(yīng)是碳酸鋇與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鋇、水和二氧化碳，DE段加入的稀硝酸不再發(fā)生反應(yīng)，所以E點(diǎn)時(shí)，溶液中一定含有的溶質(zhì)有硝酸鈉、硝酸鋇和硝酸3種溶質(zhì)，故填3。

（2）①由圖可知，加入硝酸鋇后生成的24.36g沉淀是碳酸鋇與硫酸鋇的質(zhì)量和，由圖乙可知，加入足量稀硝酸后剩余的4.66g沉淀是不溶于稀硝酸的硫酸鋇，所以白色沉淀中碳酸鋇的質(zhì)量=24.36g4.66g=19.7g，故填19.7g。

②解：由題意可知，生成的沉淀中硫酸鋇的質(zhì)量是4.66g，碳酸鋇的質(zhì)量=24.36g4.66g=19.7g

設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為m，與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鈉的質(zhì)量為m1

106：197= m：19.7g m=10.6g

170：197= m1：19.7g m1=17g

設(shè)樣品中硫酸鈉的質(zhì)量為m2，與稀硝酸反應(yīng)生成的硝酸鈉的質(zhì)量為m3

142：233= m2：4.66g m2=2.84g

170：233= m3：4.66g m3=3.4g

樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量=16g10.6g2.84g=2.56g

設(shè)硝酸鈉與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鈉的質(zhì)量為m4

40：85=2.56g：m4 m4=5.44g

設(shè)碳酸鋇與稀硝酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為m5

197：44=19.7g：m5 m5 =4.4g

D點(diǎn)時(shí)溶液中硝酸鈉的質(zhì)量=17g+3.4g+5.44g=25.84g

D點(diǎn)時(shí)溶液的質(zhì)量=16g+84g+129.6g+80g4.66g4.4g=300.54g

D點(diǎn)時(shí)溶液中硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%≈8.6%

答：D點(diǎn)時(shí)溶液中硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.6%。