Question

由某物质R和Na₂SO₄组成的固体混合物放入足量水中，充分搅拌，过滤后得到白色沉淀11.65g，经试验，该白色沉淀不溶于稀硝酸，滤液呈碱性．加入稀盐酸中和滤液，当加入146g，质量分数为5%的盐酸时溶液恰好呈中性．求物质R的质量．

Answer

常见的不溶于稀硝酸的白色沉淀为硫酸钡和氯化银，此白色沉淀为R和硫酸钠反应生成，故为硫酸钡，滤液呈碱性，可推知R为碱，故R为氢氧化钡．要求氢氧化钡的质量，需通过计算分析题意氢氧化钡都参与了哪些反应．
【解析】
法一：由题意知R为Ba（OH）2，设与硫酸钠反应的Ba（OH）2的质量为x，生成NaOH的质量为y．
Ba（OH）2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH
171              233      80
x                11.65g    y
=    =
解得x=8.55g  y=4.00g
设4.00gNaOH消耗HCl的质量为z．
HCl+NaOH=NaCl+H2O
36.5     40
z        4.00g
=
解得z=3.65g
向滤液中共加入盐酸的质量为146g×5%=7.3g，而与氢氧化钠反应的盐酸的质量为3.65g，所以HCl还与剩余的Ba（OH）2反应．设剩余的Ba（OH）2的质量为w．
Ba（OH）2+2HCl=BaCl2+2H2O
171        73
w       7.3g-3.65g
=
解得w=8.55g
所以共有氢氧化钡的质量为：8.55g+8.55g=17.1g
法二：由方程式Ba（OH）2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH  HCl+NaOH=NaCl+H2O可得：
Ba（OH）2--2HCl
171           73
x            146g×5%

x=17.1g
答：物质R即氢氧化钡的质量为17.1g．