1. 工业造纸、冶金、合成洗涤剂等行业都会用到元明粉,元明粉的主要成分为$\ce{Na_{2}SO_{4}}$。下表为元明粉的质量标准:

质检人员为确定某批产品质量等级,称取该样品14.8 g,加水使其完全溶解,利用下述反应测定$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的含量:$\ce{Na_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$。样品充分反应后得沉淀23.3 g。
(1)计算14.8 g样品中$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的质量。
(2)通过计算判断该批产品的质量等级。
质检人员为确定某批产品质量等级,称取该样品14.8 g,加水使其完全溶解,利用下述反应测定$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的含量:$\ce{Na_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$。样品充分反应后得沉淀23.3 g。
(1)计算14.8 g样品中$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的质量。
(2)通过计算判断该批产品的质量等级。
答案
1. 解:(1)设 14.8 g 样品中 $\ce{Na_{2}SO_{4}}$ 的质量为 $x$。
$\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4}\downarrow + 2NaCl}$
$142\quad\quad\quad\quad\quad\quad 233$
$x\quad\quad\quad\quad\quad\quad 23.3\ \mathrm{g}$
$\dfrac{142}{233}=\dfrac{x}{23.3\ \mathrm{g}}\quad x=\dfrac{142×23.3\ \mathrm{g}}{233}=14.2\ \mathrm{g}$
答:14.8 g 样品中 $\ce{Na_{2}SO_{4}}$ 的质量为 14.2 g。
(2)样品中硫酸钠的质量分数为
$\dfrac{14.2\ \mathrm{g}}{14.8\ \mathrm{g}}×100\%\approx95.9\%$
则该批产品的质量等级为二类合格品。
$\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4}\downarrow + 2NaCl}$
$142\quad\quad\quad\quad\quad\quad 233$
$x\quad\quad\quad\quad\quad\quad 23.3\ \mathrm{g}$
$\dfrac{142}{233}=\dfrac{x}{23.3\ \mathrm{g}}\quad x=\dfrac{142×23.3\ \mathrm{g}}{233}=14.2\ \mathrm{g}$
答:14.8 g 样品中 $\ce{Na_{2}SO_{4}}$ 的质量为 14.2 g。
(2)样品中硫酸钠的质量分数为
$\dfrac{14.2\ \mathrm{g}}{14.8\ \mathrm{g}}×100\%\approx95.9\%$
则该批产品的质量等级为二类合格品。
解析
【分析】
本题需分两步解决:第一步,利用反应的化学方程式,结合生成的硫酸钡沉淀质量,计算样品中硫酸钠的质量;第二步,计算样品中硫酸钠的质量分数,再对照表格中的质量标准判断产品等级。解题时要准确书写化学方程式,找准相对分子质量,列比例式计算,最后对比数据得出结论。
【解析】
(1)设14.8 g样品中$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的质量为$x$。
反应的化学方程式为:$\ce{Na_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$
$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的相对分子质量为$142$,$\ce{BaSO_{4}}$的相对分子质量为$233$,则:
$\dfrac{142}{233} = \dfrac{x}{23.3\ \mathrm{g}}$
解得:$x = \dfrac{142×23.3\ \mathrm{g}}{233} = 14.2\ \mathrm{g}$
(2)计算样品中$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的质量分数:
$\mathrm{质量分数} = \dfrac{14.2\ \mathrm{g}}{14.8\ \mathrm{g}}×100\% \approx 95.9\%$
对照表格,二类合格品要求$\ce{Na_{2}SO_{4}}$质量分数≥95.0%,95.9%满足该要求,故该批产品为二类合格品。
【答案】(1)14.2 g;(2)二类合格品
【知识点】根据化学方程式计算、质量分数计算、物质等级判断
【点评】本题是结合工业应用的基础化学计算题,考查化学方程式计算的基本方法和数据对比分析能力,题型常规,难度适中,适合初中学生掌握相关计算技能。
【难度系数】0.6
本题需分两步解决:第一步,利用反应的化学方程式,结合生成的硫酸钡沉淀质量,计算样品中硫酸钠的质量;第二步,计算样品中硫酸钠的质量分数,再对照表格中的质量标准判断产品等级。解题时要准确书写化学方程式,找准相对分子质量,列比例式计算,最后对比数据得出结论。
【解析】
(1)设14.8 g样品中$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的质量为$x$。
反应的化学方程式为:$\ce{Na_{2}SO_{4} + BaCl_{2} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$
$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的相对分子质量为$142$,$\ce{BaSO_{4}}$的相对分子质量为$233$,则:
$\dfrac{142}{233} = \dfrac{x}{23.3\ \mathrm{g}}$
解得:$x = \dfrac{142×23.3\ \mathrm{g}}{233} = 14.2\ \mathrm{g}$
(2)计算样品中$\ce{Na_{2}SO_{4}}$的质量分数:
$\mathrm{质量分数} = \dfrac{14.2\ \mathrm{g}}{14.8\ \mathrm{g}}×100\% \approx 95.9\%$
对照表格,二类合格品要求$\ce{Na_{2}SO_{4}}$质量分数≥95.0%,95.9%满足该要求,故该批产品为二类合格品。
【答案】(1)14.2 g;(2)二类合格品
【知识点】根据化学方程式计算、质量分数计算、物质等级判断
【点评】本题是结合工业应用的基础化学计算题,考查化学方程式计算的基本方法和数据对比分析能力,题型常规,难度适中,适合初中学生掌握相关计算技能。
【难度系数】0.6
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