8.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下裝置進行實驗探究:

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,稱得D裝置的質量為m1g;
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(jù)如右圖;
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m2g.
請你根據(jù)題意回答下列問題:
(1)24.36g沉淀中含有什么物質?BaCO3、BaSO4(填化學式).針筒注入稀鹽酸產生氣體的化學方程式為BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑.
(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),結果偏大(選填“偏大”、“不變”或“偏小”),理由是鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體與B裝置中NaHCO3反應,生成的CO2也一并被D裝置中的堿石灰吸收了,所以CO2的質量偏大,導致算出的結果偏大.

分析 (1)根據(jù)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(jù)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(jù)鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體與B裝置中NaHCO3反應,生成的CO2也一并被D裝置中的堿石灰吸收了,所以CO2的質量偏大,導致算出的結果偏大進行解答.

解答 解:(1)根據(jù)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↑;
(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
$\frac{174}{x}$=$\frac{233}{4.66g}$
x=3.48g
原混合液中K2SO4的質量分數(shù)為:$\frac{3.48g}{100g}$×100%=3.48%
答:原混合液中K2SO4的質量分數(shù)為3.48%;
(3)鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體與B裝置中NaHCO3反應,生成的CO2也一并被D裝置中的堿石灰吸收了,所以CO2的質量偏大,導致算出的結果偏大.
故答案為:(1)BaCO3、BaSO4;BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑;
(2)3.48%;
(3)偏大,鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體與B裝置中NaHCO3反應,生成的CO2也一并被D裝置中的堿石灰吸收了,所以CO2的質量偏大,導致算出的結果偏大.

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.

練習冊系列答案
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