某種鉀肥樣品,其成分為碳酸鉀、氯化鉀和少量不含鉀元素的難容雜質.為測定該鉀肥樣品中鉀元素的含量,進行如下實驗:①稱取10g該樣品溶于水,過濾出去難容雜質,得到濾液;②在說得濾液中逐滴加入溶質質量分數(shù)為10%的稀鹽酸,至恰好完全反應時測得所消耗的稀鹽酸質量為36.5g;③將反應后的溶液蒸干,稱得所得白色固體為10.2g.
請你根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算:
(1)樣品中碳酸鉀的質量;
(2)樣品中鉀元素的質量分數(shù);
(3)用pH試紙測定第②步反應后溶液的pH,結果溶液pH大于7,你認為上述實驗測得樣品中鉀元素的質量分數(shù)比實際值
 
(填“大”、“小”或“不變”)理由是
 
分析:(1)氯化鉀不與稀鹽酸反應,碳酸鉀與稀鹽酸反應生成氯化鉀、水和二氧化碳,由恰好完全反應時所消耗鹽酸的質量,計算出參加反應的碳酸鉀的質量;
(2)恰好完全反應后所得溶液為氯化鉀溶液,溶液蒸干后所得白色固體為氯化鉀,其中鉀元素的質量即樣品中鉀元素質量,利用該質量與樣品的質量比求得樣品中鉀元素的質量分數(shù);
(3)反應后溶液的pH大于7,可判斷碳酸鉀并未完全反應;根據(jù)碳酸鉀與鹽酸反應的化學方程式,分析碳酸鉀與氯化鉀的質量關系,判斷溶液蒸干所得白色固體質量的偏差,從而判斷以上計算樣品中鉀元素的質量分數(shù)的偏差.
解答:解:(1)設碳酸鉀質量為x
K2CO3+2HCl═2KCl+H2O+CO2
138    73
x    36.5×10%
138
x
=
73
36.5g×10%
 
x=6.9g
答:樣品中碳酸鉀的質量為6.9g;
(2)鉀元素的質量分數(shù)=
10.2g×
39
74.5
×100%
10g
×100%
=53.4%;
答:樣品中鉀元素的質量分數(shù)為53.4%;
(3)根據(jù)反應的化學方程式K2CO3+2HCl═2KCl+H2O+CO2↑,可得知反應中碳酸鉀與氯化鉀的質量比=138:149,即碳酸鉀反應生成氯化鉀后固體質量增加;而題中在反應后測定溶液的pH大于7,說明碳酸鉀并未完全反應,則溶液蒸干所得白色固體質量會偏小,使得所計算的樣品中鉀元素質量也偏。
故答案為:;蒸干后得到的固體中含有碳酸鉀,使白色固體質量偏。
點評:本題因涉及實驗的誤差分析而使問題的難度大大增加,誤差分析時,利用反應的化學方程式中物質的質量比對是否完全反應對反應后溶質質量的影響進行判斷.
練習冊系列答案
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讓化肥進入農(nóng)家超市,使農(nóng)民得到實惠,是我市實行“三農(nóng)”政策的又一舉措.小睿同學在“莊稼樂”超市中發(fā)現(xiàn)某種鉀肥樣品,其成分為碳酸鉀、硫酸鉀及少量不含鉀元素的難溶性雜質.為測定該鉀肥樣品中鉀元素的質量分數(shù),小睿與她的同學進行了如下實驗:
①、稱取10g該樣品溶于水,過濾除去難溶性雜質,得到濾液;
②、將溶液質量分數(shù)為20%的硫酸溶液逐滴加入到濾液中,至恰好完全反應,測得消耗硫酸溶液的質量為24.5g;
③、將反應后的溶液蒸干,稱得所得白色固體質量為11.2g.
請你依據(jù)小睿她們的實驗數(shù)據(jù)計算:
(1)樣品中碳酸鉀的質量;
(2)樣品中鉀元素的質量分數(shù);
(3)小萌同學用pH試紙測定甲同學第②步反應后溶液的pH,結果溶液pH大于7.你認為小睿她們測得樣品中鉀元素的質量分數(shù)比實際數(shù)值
 
(填“大”、“小”或“不變”),理由是
 

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某化學興趣小組在化肥超市中發(fā)現(xiàn)某種鉀肥樣品,其成分為碳酸鉀、氯化鉀及少量不含鉀元素的難溶性雜質.為測定該鉀肥樣品中碳酸鉀質量和鉀元素的質量分數(shù),小峰與他的同學進行了如下實驗:
①稱取15g鉀肥樣品,放入錐形瓶(質量為50g )中,同時將裝有藥品的錐形瓶置于電子天平稱量數(shù)據(jù)如如圖所示;
精英家教網(wǎng)
②直接向天平上的錐形瓶中加入20g稀鹽酸,而后每隔30秒向錐形瓶中加入20g稀鹽酸,并將加入前天平上的示數(shù)紀錄表中
時間/s 30 60 90 120 150 180 210 240
示數(shù)/g 84.45 103.90 123.35 142.80 162.80 182.80 252.00 222.80
③將錐形瓶中的混合物過濾;
④取濾液蒸發(fā),并稱量蒸發(fā)后得到固體質量(不含結晶水)14.9g
問題:
(1)第②步實驗中記錄的數(shù)據(jù)不合理的是時間為
 
秒的數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)應舍去.并請根據(jù)表格,在如圖所示坐標系中畫出符合題意的圖象.
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(2)同學們認為測定二氧化碳質量的實驗方法還可以有
 

(3)根據(jù)實驗可知樣品中碳酸鉀質量為多少?
(4)該樣品中鉀元素質量分數(shù)為多少?

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現(xiàn)有1g某種鉀肥樣品,其成分為碳酸鉀、硫酸鉀及少量不含鉀元素的難溶性雜質。為測定該鉀肥樣品中鉀元素的質量分數(shù),過程如下:
[反應原理]K2CO3+H2SO4==K2SO4+H2O+CO2
[方法及數(shù)據(jù)]①將10g該鉀肥樣品溶于水,過濾出難溶性雜質,得到濾液。
②將溶質質量分數(shù)為20%的硫酸溶液逐滴加入到濾液中,至恰好完全反應,測得消耗硫酸溶液的質量為24.5g
③將反應后的溶液蒸干,稱量所得白色固體質量為11.2g。
[數(shù)據(jù)處理]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算(整個過程的損失忽略不計;計算結果精確到0.1):
(1)樣品中碳酸鉀的質量;
(2)樣品中鉀元素的質量分數(shù)。

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(2)樣品中鉀元素的質量分數(shù);
(3)用pH試紙測定第②步反應后溶液的pH,結果溶液pH大于7,你認為上述實驗測得樣品中鉀元素的質量分數(shù)比實際值             (填“大”、“小”或“不變”)理由是                              。 

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