向40克已知过量的氢氧化钡溶液中,加入25%的硫酸钠溶液28.4克,反应完全后,过滤沉淀;再滴加30毫升20%的稀硫酸(密度为1.147克/厘米3)恰好使滤液呈中性.求原氢氧化钡溶液的溶质质量分数.
设25%的硫酸钠溶液28.4克完全反应消耗氢氧化钡的质量为x,生成NaOH质量为y
28.4g25%的硫酸钠溶液中Na2SO4的质量=28.4g×25%=7.1g
Na2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NaOH
142 171 80
7.1g x y
=142 7.1g
解之得x=8.55g171 x
=142 7.1g
解之得y=4g80 y
设4gNaOH消耗硫酸的质量为z
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
4g z
=80 4g
解之得z=4.9g98 z
则所滴加的硫酸中与氢氧化钡反应的质量=30mL×1.147g/cm3×20%-4.9g=1.982g
设与硫酸恰好完全反应的氢氧化钡质量为w
H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
98 171
1.982g w
=98 1.982g
解之得w≈3.46g171 w
原氢氧化钡溶液的溶质质量分数=
×100%≈30%8.55g+3.46g 40g
答:原氢氧化钡溶液的溶质质量分数约为30%.