Question

18．某課外小組通過下列實驗測定某試樣中Ba（OH）₂•nH₂O的含量．
（1）稱取3.50g試樣溶于蒸餾水配成100mL溶液，與1.00mol/L HCl標準溶液反應，完全反應共消耗標準液20.0mL（雜質不與酸反應），求試樣中氫氧化鋇的物質的量；
（2）另取5.25g試樣加熱至失去全部結晶水（雜質不分解），稱得質量3.09g，求Ba（OH）₂•nH2O中的n值； 
（3）試樣中Ba（OH）₂•nH₂O的質量分數為多少？

Answer 1

分析 （1）根據n=cV計算HCl物質的量，再根據方程式Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O計算Ba（OH）₂的物質的量；
（2）試樣加熱后，固體質量減少為結晶水的質量，根據n=$\frac{m}{M}$計算結晶水的物質的量，結合（1）中3.50g試樣含有Ba（OH）₂的物質的量計算5.25g試樣含有Ba（OH）₂的物質的量，利用Ba（OH）₂的物質的量與結晶水的物質的量關系計算n的值；
（3）根據m=nM計算3.5g試樣中Ba（OH）₂•nH₂O的質量，進而計算試樣中Ba（OH）₂•nH₂O的質量分數．

解答 解：（1）20.0mL 1.00mol/L 鹽酸溶液中HCl的物質的量為0.02mol×1.00mol/L=0.02mol，
設溶液中氫氧化鋇的物質的量為x，則：
Ba（OH）₂+2HCl═BaCl₂+2H₂O，
1mol     2mol
x       0.02mol
故x=0.01mol
則3.50g試樣含有Ba（OH）₂的物質的量為0.01mol，
答：3.50g試樣含有Ba（OH）₂的物質的量為0.001mol；
（2）5.25g試樣中含有Ba（OH）₂的物質的量為0.01mol×$\frac{5.25g}{3.5g}$=0.015mol，含有水的物質的量為$\frac{5.25g-3.09g}{18g/mol}$=0.12mol，所以1：n=0.015mol：0.12mol，解得n=8，
答：Ba（OH）₂•nH₂O中的n值是8；
（3）3.50g試樣含有Ba（OH）₂的物質的量為0.01mol，即樣品中Ba（OH）₂•8H₂O的物質的量為0.01mol，質量為0.01mol×315g/mol=3.15g，所以3.50g試樣中Ba（OH）₂•nH₂O的質量分數為$\frac{3.15g}{3.5g}$×100%=90.0%，
故：試樣中Ba（OH）₂•nH₂O的質量分數為90.0%．

點評 本題考查根據方程式的有關計算，側重考查學生分析計算能力，難度不大．