Question

有硫酸和鹽酸的混合液20g，往其中逐滴加入17.1%的氫氧化鋇溶液時生成的硫酸鋇質(zhì)量和所得溶液的pH變化如圖所示：
（1）求起始混合液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）求起始混合液中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）當(dāng)某溫度下所得溶液的pH=7時，從該溶液中蒸發(fā)掉43.02g水，過濾、烘干可得4.98g的固體，求此時溶液中的溶質(zhì)在該溫度下的溶解度．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算,固體溶解度的概念,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）根據(jù)硫酸與氫氧化鋇的反應(yīng)，由關(guān)系圖中生成硫酸鋇達(dá)最大值時消耗氫氧化鋇溶液的質(zhì)量可計算出混合溶液中硫酸的質(zhì)量，即可求出混合溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）由關(guān)系圖可知，恰好完全反應(yīng)時共消耗氫氧化鋇溶液60g，其中20g與硫酸反應(yīng)，則有40g氫氧化鋇與鹽酸發(fā)生反應(yīng)；
（3）pH=7時，即酸與氫氧化鋇恰好完全反應(yīng)，氫氧化鋇一部分與硫酸反應(yīng)一部分與鹽酸反應(yīng)，與硫酸反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，因此，反應(yīng)后所得溶液為氫氧化鋇與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鋇溶液．根據(jù)與鹽酸反應(yīng)的氫氧化鋇的質(zhì)量可計算生成的氯化鋇，從而求出此時溶液中的溶質(zhì)在該溫度下的溶解度．

解答：解：
（1）消耗20g氫氧化鋇溶液時，參加反應(yīng)硫酸的質(zhì)量為x，生成硫酸鋇的質(zhì)量為y
H₂SO₄+Ba（OH）₂=BaSO₄↓+2H₂O
98     171     233
x  20g×17.1%   y

98

x

=

171

20g×17.1%

 解之得 x=1.96g

171

20g×17.1%

=

233

y

 解之得 y=4.66g
最初混合液中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

1.96g

20g

×100%=9.8%
由關(guān)系圖可知，恰好完全反應(yīng)時共消耗氫氧化鋇溶液60g，其中20g與硫酸反應(yīng)，則有40g氫氧化鋇與鹽酸發(fā)生反應(yīng)；
設(shè)反應(yīng)生成氯化鋇的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)氯化氫的質(zhì)量為z
Ba（OH）₂+2HCl=BaCl₂+2H₂O
171         73    208
40g×17.1%    z   y

171

40g×17.1%

=

208

y

y=8.32g

171

17.1%×40g

=

73

z

z=2.92g
（2）起始混合液中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.92g

20g

×100%=14.6%
（3）從該溶液中蒸發(fā)掉43.02g水，過濾、烘干可得4.98g的固體，因?yàn)?.98g＞4.66g，故其中也有氯化鋇固體析出，留下的溶液為氯化鋇的飽和溶液，析出氯化鋇的質(zhì)量為4.98g-4.66g=0.32g
飽和氯化鋇溶液中有氯化鋇的質(zhì)量為8.32g-0.32g=8g，飽和溶液的質(zhì)量：（20g+60g）-（43.02g+4.98g）=32g
此時溶液中的溶質(zhì)在該溫度下的溶解度

8g

32g-8g

×100g=33.3g
答案：
（1）起始混合液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.8%
（2）起始混合液中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)14.6%
（3）此時溶液中的溶質(zhì)在該溫度下的溶解度33.3g

點(diǎn)評：此題是一道綜合計算題，解題的關(guān)鍵是對反應(yīng)中各物之間的反應(yīng)要有明確的認(rèn)識，另外還要結(jié)合相關(guān)的現(xiàn)象及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，是一道訓(xùn)練學(xué)生良好的思維的好題．