Question

燒杯中裝有100g質(zhì)量分數(shù)分別是3.65%的鹽酸和12%的MgSO₄的混合溶液，小科同學向燒杯中滴加質(zhì)量分數(shù)為3.42%的Ba（OH）₂溶液至過量，并對實驗中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量和所加的Ba（OH）₂溶液的質(zhì)量進行了準確測量，繪制了如圖所示關(guān)系圖線，求：
（1）當所加Ba（OH）₂溶液質(zhì)量為200g時，燒杯中生成的沉淀物為

 

；
（2）當所加Ba（OH）₂溶液質(zhì)量為500g時，燒杯中的沉淀物的總質(zhì)量為

 

g；
（3）當燒杯中沉淀質(zhì)量恰好不再增加時，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為

 

（結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(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：向鹽酸和MgSO₄溶液中加入Ba（OH）₂后，Ba²⁺與溶液中的SO₄^2-反應生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO₄沉淀，OH^-先跟鹽酸的H⁺發(fā)生中和反應；若OH^-先和Mg²⁺產(chǎn)生沉淀Mg（OH）₂，由于HCl的存在，HCl能將生成Mg（OH）₂溶解，故OH^-先跟鹽酸的H⁺反應，待H⁺完全反應，OH^-與Mg²⁺開始生成Mg（OH）₂沉淀．

解答：解：
（1）100g質(zhì)量分數(shù)分別為3.65%鹽酸和12%MgSO₄的混合溶液中，氯化氫的質(zhì)量=100g×3.65%=3.65g，硫酸鎂的質(zhì)量=100g×12%=12g；向鹽酸和MgSO₄溶液中加入Ba（OH）₂后，Ba²⁺與溶液中的SO₄^2-反應生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO₄沉淀，OH^-先跟鹽酸的H⁺發(fā)生中和反應，待H⁺完全反應，OH^-與Mg²⁺開始生成Mg（OH）₂沉淀；
設(shè)與3.65g氯化氫完全反應，需要質(zhì)量分數(shù)為3.42%的Ba（OH）₂的質(zhì)量為x，
  2HCl+Ba（OH）₂═BaCl₂+H₂O
    73    171
    3.65g   v

73

3.65g

=

171

v

v=250g＞200g
此時當所加Ba（OH）₂溶液質(zhì)量為200g時，燒杯中生成的沉淀物為BaSO₄沉淀
（2）因為：BaCl₂+MgSO₄═BaSO₄↓+MgCl₂，由以上兩個方程式得出關(guān)系式：2HCl～BaSO₄～MgSO₄～MgCl₂
設(shè)生成硫酸鋇的質(zhì)量為x，反應掉的硫酸鎂的質(zhì)量為y，生成的氯化鎂質(zhì)量為z
所以：2HCl～BaSO₄～MgSO₄～MgCl₂
       73   233    120    95
      3.65g   x     y     z

73

3.65g

=

233

x

=

120

y

=

95

z

解得：x=11.65g      y=6g           z=4.75g
這時的溶液是硫酸鎂和氯化鎂的混合溶液，當加入氫氧化鋇溶液時產(chǎn)生了硫酸鋇沉淀和氫氧化鎂沉淀；當硫酸鎂完全反應后，再加入氫氧化鋇溶液時只產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，當氯化鎂完全反應后再加入氫氧化鋇溶液時 不再產(chǎn)生沉淀．溶液中硫酸鎂的質(zhì)量為12g-6g=6g；
設(shè)6g的硫酸鎂與氫氧化鋇反應生成的生成的硫酸鋇為p，氫氧化鎂為q，氫氧化鋇溶液的質(zhì)量為m
MgSO₄+Ba（OH）₂═BaSO₄↓+Mg（OH）₂↓
120   171        233       58
6g     m          p      q  

120

6g

=

171

m

=

233

p

=

58

q

解得：m=250g                p=11.65g        q=2.9g
當加入250g+250=500g的Ba（OH）₂溶液時產(chǎn)生的是硫酸鋇和氫氧化鎂沉淀，沉淀質(zhì)量為11.65g+11.65g+2.9g=26.2g；
（3）再設(shè)4.75g的氯化鎂與氫氧化鋇溶液反應，需氫氧化鋇溶液的質(zhì)量為n，生成的氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量為r，生成的氯化鋇的質(zhì)量為s
MgCl₂+Ba（OH）₂═BaCl₂+Mg（OH）₂↓
95     171       208         58
4.75g   n         s        r

95

4.75g

=

171

n

=

58

r

   

95

4.75g

=

208

s

解得：n=250g  r=2.9g      s=9.3g
當加入500g+250g=750g的Ba（OH）₂溶液時，只產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，沉淀質(zhì)量為26.2g+2.9g=29.1g；當加入Ba（OH）₂溶液大于750g時，不產(chǎn)生沉淀，
當燒杯中沉淀質(zhì)量恰好不再增加時，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為

9.3g

100g+750g-29.1g

×100%=1.1%
答案：
（1）硫酸鋇
（2）26.2
（3）1.1%

點評：解答本題的關(guān)鍵是分清：當溶液中含有鹽酸時，加入氫氧化鋇溶液，不產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀，只產(chǎn)生硫酸鋇沉淀；當溶液中的鹽酸完全反應了，這時加入氫氧化鋇溶液產(chǎn)生的沉淀是氫氧化鎂和硫酸鋇的混合物．