Question

氯化鈣鉀石的化學(xué)式為KCl?xCaCl₂（x是CaCl₂的系數(shù)）．它是一種天然的鉀肥，溶于水后得到KCl與CaCl₂的混合溶液．某化學(xué)興趣小組為了測定氯化鈣鉀石中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取樣品18.55g加水完全溶解得到KCl與CaCl₂的混合溶液，向該溶液中逐滴加入Na₂CO₃溶液，產(chǎn)生的沉淀與加入Na₂CO₃溶液的質(zhì)量關(guān)系如右圖所示．請回答下列問題：
（1）寫出Na₂CO₃與CaCl₂反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）圖中AB段表示的意義是

 

．
（3）18.55g氯化鈣鉀石樣品中：
  ①CaCl₂的質(zhì)量是

 

g；
  ②KCl的質(zhì)量是

 

g；
  ③鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

 

．
（4）所用Na₂CO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（最后一問要求寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）碳酸鈉與氯化鈣都屬于鹽類物質(zhì)，鹽與鹽可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，碳酸鈉與氯化鈣交換成分生成碳酸鈣沉淀和氫化鈉；
（2）圖中AB段沉淀質(zhì)量不變，說明溶液中的氯化鈣已完全反應(yīng)，加入的碳酸鈉溶液過量，不再發(fā)生反應(yīng)；
（3）根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣生成的碳酸鈣沉淀，計算出參加反應(yīng)的氯化鈣的質(zhì)量；樣品質(zhì)量與氯化鈣質(zhì)量差即氯化鉀的質(zhì)量；氯化鉀中鉀元素質(zhì)量與樣品質(zhì)量比可計算樣品中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）利用恰好完全反應(yīng)時所加入的106g碳酸鈉溶液中的碳酸鈉質(zhì)量與溶液質(zhì)量比計算所用溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；其中碳酸鈉的質(zhì)量可根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式由生成成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量計算．

解答：解：（1）加入的碳酸鈉與溶液中氯化鈣交換成分，因形成沉淀而發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
故答案為：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；
（2）AB段沉淀碳酸鈣的質(zhì)量沒有改變，表示溶液中氯化鈣已完全反應(yīng)，繼續(xù)加入的碳酸鈉溶液過量；
故答案為：CaCl₂已完全反應(yīng)，且Na₂CO₃溶液過量；
（3）設(shè)恰好完全反應(yīng)生成10g碳酸鈣沉淀時消耗氯化鈣的質(zhì)量為m
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
       111   100
        m     10g

111

m

=

100

10g

  m=11.1g
18.55g氯化鈣鉀石樣品中KCl的質(zhì)量=18.55g-11.1g=7.45g
18.55g氯化鈣鉀石樣品中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

7.45g× 39 74.5 ×100%

18.55g

×100%≈21.0%
故答案為：11.1；7.45；21.0%；
（4）設(shè)106gNa₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          100
x            10g

106

x

=

100

10g

x=10.6g
該所用Na₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

10.6g

106g

×100%=10%
答：所用Na₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%

點評：對變化的曲線進(jìn)行分析時，曲線折點表示兩物質(zhì)此時恰好完全反應(yīng)，折點后曲線不再上升，說明所加入的反應(yīng)物不再發(fā)生反應(yīng)而過量．