Question

实验室有一瓶含有K2CO3和K2SO4的混合溶液，某化学兴趣小组设计实验来测定溶质的质量分数．他们经过讨论后

实验室有一瓶含有K2CO3和K2SO4的混合溶液，某化学兴趣小组设计实验来测定溶质的质量分数．他们经过讨论后设计了如图1装置进行实验探究：a．按图组装仪器，检查气密性，把100g混合溶液加入锥形瓶中装好药品；b．打开A中活塞，通入N2一段时间，再关闭活塞，称D装置质量m1克；c．逐滴加入BaCl2溶液至不再产生沉淀；关闭分液漏斗，再用针筒打入稀盐酸，至不再产生气体，实验过程中测得锥形瓶中沉淀的数据如图2；d．打开A中活塞，缓缓通一会儿N2．e．再称得D装置的质量为m2克；请你根据题意回答下列问题：（1）24.36g沉淀中含有什么物质（填化学式）______，针筒注入稀盐酸产生气体的方程式：______．（2）求原混合液中K2SO4的质量分数．（3）小明略加思考后说，通过D装置的质量变化可以求出混合溶液中K2CO3的质量分数，结果______（填“偏大”、“不变”或“偏小”），理由______．

Answer 1

（1）根据氯化钡溶液和碳酸钾溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾，反应的化学方程式为：K₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2KCl；氯化钡溶液和硫酸钾溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2KCl，所以24.36g沉淀中含有碳酸钡和硫酸钡；盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；故填：BaCO₃、BaSO₄；BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）硫酸钡不溶于稀盐酸，所以由图2可知4.66g沉淀就是生成的硫酸钡沉淀．
设硫酸钾的质量为x．
K₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2KCl
174         233
x           4.66g

174

x

＝

233

4.66g

x=3.48g
原混合液中K₂SO₄的质量分数=

3.48g

100g

×100%=3.48%
答：原混合液中K₂SO₄的质量分数为3.48%．
（3）D装置的前后质量变化就是盐酸和碳酸钡反应生成二氧化碳的质量，利用二氧化碳的质量可以求出碳酸钾的质量，所以通过D装置的质量变化可以求出混合溶液中K₂CO₃的质量分数，结果不变．故填：不变；D装置的前后质量变化就是盐酸和碳酸钡反应生成二氧化碳的质量．