Question

【題目】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。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D裝置質量m1克；

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據如下圖；

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m2克；

請你根據題意回答下列問題：

（1）24.36g沉淀中含有什么物質（填化學式）_____，針筒注入稀鹽酸產生氣體的方程式：_____。

（2）求原混合液中K2SO4的質量分數_____。

（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，結果_____（填“偏大”、“不變”或“偏小”），理由_____。

Answer 1

【答案】BaCO3、BaSO4 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ 3.48% 偏大 鹽酸揮發出HCl氣體與NaHCO3溶液反應產生CO2一并被D裝置吸收了，CO2的質量增大，則K2CO3的含量增大

【解析】

（1）根據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↑；故填：BaCO3、BaSO4；BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑；
（2）硫酸鋇不溶于稀鹽酸，所以由圖像可知4.66g沉淀就是生成的硫酸鋇沉淀。
設硫酸鉀的質量為x。

x=3.48g
原混合液中K2SO4的質量分數=×100%=3.48%
答：原混合液中K2SO4的質量分數為3.48%。
（3）碳酸氫鈉溶液在吸收氯化氫的同時新生成了二氧化碳造成干擾，所以通過D裝置的質量變化求出混合溶液中K2CO3的質量分數會偏大。故填：偏大；鹽酸揮發出HCl氣體與NaHCO3溶液反應產生CO2一并被D裝置吸收了，CO2的質量增大，則K2CO3的含量增大。