Question

1．某固體混合物由碳酸鉀和硫酸鉀組成，現(xiàn)取一定量的該固體于燒杯中，加入85g水，充分攪拌，使其完全溶解，然后向燒杯中加入200g一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鋇溶液，恰好完全反應，過濾后得到白色沉淀6.27g．經(jīng)分析，該沉淀中有2.33g不溶于稀硝酸，其余全部能夠溶解，且產(chǎn)生無色無味的氣體．
（1）該固體中碳酸鉀的質(zhì)量為多少？
（2）反應后，燒杯中所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？（計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 K₂CO₃、K₂SO₄與BaCl₂反應方程式分別為K₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2KCl、K₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2KCl
，其中BaSO₄不溶于稀硝酸，而BaCO₃溶于稀硝酸，所以2.33g不溶于稀硝酸的物質(zhì)是BaSO₄，n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，n（BaCO₃）=$\frac{6.27g-2.33g}{197g/mol}$=0.02mol，
（1）根據(jù)C原子守恒得n（K₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.02mol，根據(jù)m=nM計算碳酸鉀質(zhì)量；
（2）反應后溶液中溶質(zhì)為KCl，根據(jù)S原子守恒得n（K₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.01mol，根據(jù)K原子守恒計算n（KCl）=2[n（K₂CO₃）+n（K₂SO₄）]=2×（0.02mol+0.01mol）=0.06mol，其質(zhì)量=0.06mol×74.5g/mol=4.47g，
溶液的質(zhì)量=m（K₂CO₃）+m（K₂SO₄）+m（H₂O）+m（BaCl₂溶液）-m（BaSO₄）-m（BaCO₃），
溶液質(zhì)量分數(shù)=$\frac{溶質(zhì)的質(zhì)量}{溶液的質(zhì)量}×100%$．

解答 解：K₂CO₃、K₂SO₄與BaCl₂反應方程式分別為K₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2KCl、K₂SO₄+BaCl₂═BaSO₄↓+2KCl
，其中BaSO₄不溶于稀硝酸，而BaCO₃溶于稀硝酸，所以2.33g不溶于稀硝酸的物質(zhì)是BaSO₄，n（BaSO₄）=$\frac{2.33g}{233g/mol}$=0.01mol，n（BaCO₃）=$\frac{6.27g-2.33g}{197g/mol}$=0.02mol，
（1）根據(jù)C原子守恒得n（K₂CO₃）=n（BaCO₃）=0.02mol，則m（K₂CO₃）=nM=0.02mol×138g/mol=2.76g，
答：固體中碳酸鉀的質(zhì)量是2.76g；
（2）反應后溶液中溶質(zhì)為KCl，根據(jù)S原子守恒得n（K₂SO₄）=n（BaSO₄）=0.01mol，m（K₂SO₄）=0.01mol×174g/mol=1.74g，根據(jù)K原子守恒計算n（KCl）=2[n（K₂CO₃）+n（K₂SO₄）]=2×（0.02mol+0.01mol）=0.06mol，其質(zhì)量=0.06mol×74.5g/mol=4.47g，
溶液的質(zhì)量=m（K₂CO₃）+m（K₂SO₄）+m（H₂O）+m（BaCl₂溶液）-m（BaSO₄）-m（BaCO₃）=2.76g+1.74g+85g+200g-6.27g=283.23g，
溶液質(zhì)量分數(shù)=$\frac{溶質(zhì)的質(zhì)量}{溶液的質(zhì)量}×100%$=$\frac{4.47g}{283.23g}$×100%=1.6%，
答：反應后，燒杯中所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為1.6%．

點評 本題考查化學方程式有關(guān)計算，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析計算及知識靈活運用能力，明確各個物理量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意原子守恒的靈活運用，注意（2）中溶液質(zhì)量不包含沉淀質(zhì)量，為易錯點．