Question

下表是用沉淀法測定KHCO3和Na2CO3混合物的組成的相關數據。實驗過程是每次稱取一定質量的樣品溶于水制成溶液,向其中滴加相同濃度的Ba(OH)2溶液,每次實驗均充分反應。實驗記錄見下表:

實驗次數	稱取樣品的 質量/g	所加Ba(OH)2 溶液的體積/L	測得生成沉淀 的質量/g
1	0.518	0.5	0.985
2	1.036	0.5
3	1.554	0.5	2.955
4	2.072	0.5	3.940
5	2.590	0.5	3.940
6	3.108	0.5	3.940

 

分析上表數據回答下列問題:

(1)第2次實驗中產生沉淀多少克?請將結果填在表格相應空格中。

(2)樣品中KHCO3和Na2CO3的物質的量之比是　　　　。 

(3)室溫下,取上述Ba(OH)2溶液50 mL,加入0.05 mol·L-1的鹽酸,反應后所得溶液的pH=2,求所加鹽酸的體積(混合時不考慮溶液體積變化,寫出計算過程)。

 

Answer 1

(1)1.970　(2)2∶3

(3)由0.518∶2.072=0.985∶3.940可知第4次實驗中反應物恰好完全沉淀,即有:

原0.5 L Ba(OH)2溶液中:n(OH-)=2×(3.940 g÷197 g·mol-1)=0.04 mol,c(OH-)=0.04 mol/0.5 L=0.08 mol·L-1

溶液pH=2,則c(H+)=0.01 mol·L-1

(0.05 mol·L-1×V-0.08 mol·L-1×50 mL)÷(V mL+50 mL)=0.01 mol·L-1

V=112.5 mL

【解析】(1)分析表中數據可知,第2次實驗中Ba(OH)2過量,樣品完全反應,則有0.518∶1.036=0.985∶x,x=1.970;(2)第1、2、3次實驗均為Ba(OH)2過量,選取第1次計算:

設樣品混合物中KHCO3和Na2CO3的物質的量分別為x、y,則有:

100 g·mol-1×x+106 g·mol-1×y=0.518 g

x+y=0.985 g÷197 g·mol-1

解方程組得:x=0.002 mol、y=0.003 mol

故KHCO3和Na2CO3的物質的量之比為2∶3