Question

12．有一瓶久藏的Na₂SO₃，欲測定該藥品變質程度，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，質量為ng．
（1）若試樣部分變質，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，則n為16.8g．

Answer 1

分析 根據(jù)亞硫酸鈉變質時與空氣中的氧氣反應生成硫酸鈉，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)試樣變質一半后質量為10g，可求出該試樣中硫酸鈉和亞硫酸鈉的質量進而利用化學方程式可求出生成的沉淀總量

解答 解：假定Na₂SO₃完全沒變質，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（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）假定原先沒有變質的Na₂SO₃的質量為2x，其中有50%變質，即有x Na₂SO₃變質為Na₂SO₄，設生成的硫酸鈉質量是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生成的沉淀質量是$\frac{4.7g×217}{126}$=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會生成沉淀的質量是$\frac{5.3g×233}{142}$=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 此題是一道較為復雜的計算題，解題的關鍵是采用極端假設的方式對相關的質量關系進行分析探討，屬于競賽題型．