Question

某同学查得Ba（OH）₂?8H₂O晶体在20℃时的溶解度为3.9g/100g水，则20℃时，Ba（OH）₂饱和溶液的质量分数为

 

 （答案保留2位小数）．
（1）过氧化钡（BaO₂）是一种常用的氧化剂．工业上制取过氧化钡的方法之一是2BaO+O₂

500～520℃

2BaO₂．现有16.0吨的氧化钡在足量的氧气中加热反应后，固体的质量变为17.6吨．那么实际参加反应的氧化钡的质量为

 

吨．
取不同质量由Ba（OH）₂?nH₂O和BaCO₃组成的样品，加水溶解后加入80mL 1.0mol/L的盐酸，并不断地搅拌，所得CO₂气体的体积（已换算为标准状况）与加入样品的质量关系通过描点得到如图（在此过程中不考虑Ba（HCO₃）₂的生成和CO₂的溶解）．
请计算：
（2）在11.58g样品中BaCO₃的质量为多少g？（写出计算过程）
（3）化学式Ba（OH）₂?nH₂O中n的值为多少？（写出计算过程）

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,溶解度、饱和溶液的概念

专题：

分析：假定水为100g，则溶解3.9gBa（OH）₂?8H₂O，故溶液的质量为103.9g，根据化学式中氢氧化钡的质量分数计算3.9g氢氧化钡晶体中含有氢氧化钡的质量，再根据质量分数定义计算；
（1）16.0吨的氧化钡在足量的氧气中加热反应后，固体的质量变为17.6吨，质量增重为参加反应是氧气的质量，据此根据方程式计算实际参加反应的氧化钡的质量；
（2）最高点时，盐酸与氢氧化钡、碳酸钡恰好反应，最高点之前，盐酸有剩余，最高点之后氢氧化钡完全反应、碳酸钡有剩余，至横轴时氢氧化钡与盐酸恰好反应，碳酸钡不反应，加入样品1.93g生成气体112mL为二氧化碳，根据n=

m

M

计算二氧化碳的物质的量，根据碳原子守恒计算碳酸钡的物质的量，根据定组成计算11.58g混合物中含有的碳酸钡的物质的量，进而根据m=nM计算碳酸钡的质量；
（3）根据①中碳酸钡的质量计算11.58g混合物中含有的氢氧化钡晶体的质量．加入样品11.58g生成气体224mL二氧化碳，根据n=

m

M

计算二氧化碳的物质的量，计算生成二氧化碳消耗的盐酸的物质的量，进而计算与氢氧化钡反应消耗的盐酸的物质的量，可得氢氧化钠晶体的物质的量，进而计算氢氧化钡晶体中n的值．

解答： 解：假定水为100g，则溶解3.9gBa（OH）₂?8H₂O，故溶液的质量为103.9g，3.9g氢氧化钡晶体中含有氢氧化钡的质量为3.9g×

171

171+8×18

=2.117g，20℃时，Ba（OH）₂饱和溶液的质量分数为

2.117g

103.9g

=0.02，故答案为：0.02；
（1）16.0吨的氧化钡在足量的氧气中加热反应后，固体的质量变为17.6吨，故参加反应是氧气的质量为17.6吨-16吨=1.6吨，则：
2BaO+O₂

500-520℃

2BaO₂
2×153   32
 m      1.6吨
所以m=

2×153×1.6吨

32

=15.3吨
故答案为：15.3；
（2）最高点时，盐酸与氢氧化钡、碳酸钡恰好反应，最高点之前，盐酸有剩余，最高点之后氢氧化钡完全反应、碳酸钡有剩余，至横轴时氢氧化钡与盐酸恰好反应，碳酸钡不反应，加入样品1.93g生成气体112mL为二氧化碳，二氧化碳的物质的量为

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，根据碳原子守恒可知碳酸钡的物质的量为0.005mol，故11.58g混合物中含有的碳酸钡的物质的量为0.005mol×

11.58g

1.93g

=0.03mol，故11.58g样品中BaCO₃的质量为0.03mol×197g/mol=5.91g，
答：11.58g样品中BaCO₃的质量为5.91g；
（3）11.58g混合物中含有的氢氧化钡晶体的质量为11.58g-5.91g=5.67g．加入样品11.58g生成气体224mL二氧化碳，二氧化碳的物质的量为

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，故生成二氧化碳消耗的盐酸的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，与氢氧化钡反应消耗的盐酸的物质的量为0.08L×1mol/L-0.02mol=0.06mol，故氢氧化钠晶体的物质的量为0.06mol×

1

2

=0.03mol，故0.03×（171+18n）=5.67，解得n=1，
答：化学式Ba（OH）₂?nH₂O中n的值为1．

点评：本题考查混合物的有关计算，为拼凑型题目，题目计算量很大，阅读量很大，计算步骤多且繁琐，是对学生心理素质与综合能力的考查，难度较大，需要学生全面掌握知识并能灵活运用．