Question

【题目】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下装置进行实验探究：

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下图；

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

【答案】BaCO3、BaSO4 BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑ 3.48% 偏大 盐酸挥发出HCl气体与NaHCO3溶液反应产生CO2一并被D装置吸收了，CO2的质量增大，则K2CO3的含量增大

【解析】

（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，所以由图像可知4.66g沉淀就是生成的硫酸钡沉淀。
设硫酸钾的质量为x。

x=3.48g
原混合液中K2SO4的质量分数=×100%=3.48%
答：原混合液中K2SO4的质量分数为3.48%。
（3）碳酸氢钠溶液在吸收氯化氢的同时新生成了二氧化碳造成干扰，所以通过D装置的质量变化求出混合溶液中K2CO3的质量分数会偏大。故填：偏大；盐酸挥发出HCl气体与NaHCO3溶液反应产生CO2一并被D装置吸收了，CO2的质量增大，则K2CO3的含量增大。