Question

12．有一瓶久藏的Na₂SO₃，欲測定該藥品變質(zhì)程度，進行如下定量分析：將試樣干燥后稱取mg，用適量的蒸餾水配成溶液，加入足量的BaCl₂溶液使沉淀完全．濾出的沉淀經(jīng)洗滌、干燥后，質(zhì)量為ng．
（1）若試樣部分變質(zhì)，n/m的范圍為$\frac{233}{142}$＜$\frac{n}{m}$＜$\frac{217}{126}$．
（2）若取試樣m=10.0g，其中Na₂SO₃己有80%變質(zhì)，則n為16.8g．

Answer 1

分析 根據(jù)亞硫酸鈉變質(zhì)時與空氣中的氧氣反應(yīng)生成硫酸鈉，而亞硫酸鈉和硫酸鈉均能與氯化鋇生成沉淀，所以可假設(shè)該試樣全部是亞硫酸鈉或硫酸鈉，而后分別計算沉淀的量，進而得到$\frac{n}{m}$的范圍；
根據(jù)試樣變質(zhì)一半后質(zhì)量為10g，可求出該試樣中硫酸鈉和亞硫酸鈉的質(zhì)量進而利用化學(xué)方程式可求出生成的沉淀總量

解答 解：假定Na₂SO₃完全沒變質(zhì)，則加入BaCl₂后，全部生成BaSO₃沉淀；
Na₂SO₃+BaCl₂=BaSO₃↓+2NaCl
126           217
mg            ng
$\frac{126}{mg}$=$\frac{217}{ng}$
$\frac{n}{m}$=$\frac{217}{126}$
而假定Na₂SO₃完全變質(zhì)（被氧化）為Na₂SO₄，則加入BaCl₂后，全部生成BaSO4沉淀；
Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl
142          233
mg            ng
$\frac{142}{mg}$=$\frac{233}{ng}$
$\frac{n}{m}$=$\frac{233}{142}$
（1）所以當試樣部分變質(zhì)的時候，$\frac{n}{m}$一定介于二者之間，即：$\frac{233}{142}$＜$\frac{n}{m}$＜$\frac{217}{126}$．
（2）假定原先沒有變質(zhì)的Na₂SO₃的質(zhì)量為2x，其中有50%變質(zhì)，即有x Na₂SO₃變質(zhì)為Na₂SO₄，設(shè)生成的硫酸鈉質(zhì)量是y
2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄
2×126     2×142
xg            y
$\frac{2×126}{2×142}$=$\frac{x}{y}$
y=$\frac{142x}{126}$
所以有y+x=10g，即：$\frac{142x}{126}$+x=10g，則x=4.7g；y=5.3g
依據(jù)$\frac{n}{m}$=$\frac{217}{126}$可知4.7g亞硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成的沉淀質(zhì)量是$\frac{4.7g×217}{126}$=8.1g；而依據(jù)$\frac{n}{m}$=$\frac{233}{142}$可知5.3g硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)會生成沉淀的質(zhì)量是$\frac{5.3g×233}{142}$=8.7g，所以n=8.1g+8.7=16.8g．
故答案為：（1）$\frac{233}{142}$＜$\frac{n}{m}$＜$\frac{217}{126}$；（2）16.8．

點評 此題是一道較為復(fù)雜的計算題，解題的關(guān)鍵是采用極端假設(shè)的方式對相關(guān)的質(zhì)量關(guān)系進行分析探討，屬于競賽題型．