Question

8．氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)．為了提純氯化鉀，先將樣品溶于適量水中，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾，在將濾液按如圖所示步驟進(jìn)行操作：

回答下列問(wèn)題：
（1）試劑I的化學(xué)式為BaCl₂，①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓；
（2）試劑Ⅱ的化學(xué)式為K₂CO₃，②中加入試劑Ⅱ的目的是除去A中的Ba²⁺離子；
（3）試劑Ⅲ的名稱是鹽酸，③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO₃^2-+2H+=H₂O+CO₂↑；
（4）某同學(xué)稱取提純的產(chǎn)品0.7759g，溶解后定定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol•L^-1的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為25.62mL，該產(chǎn)品的純度為98.40%．（列式并計(jì)算結(jié)果）

Answer 1

分析 氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)，除去碳酸根離子和硫酸根離子，需要加入過(guò)量氯化鋇溶液；然后過(guò)濾后獲得氯化鋇、氯化鉀溶液A，然后加入過(guò)量的碳酸鉀溶液除去溶液中的氯化鋇，過(guò)濾，得到氯化鉀和碳酸鉀混合液，再加入過(guò)量鹽酸，除去過(guò)量的碳酸鉀，最后通過(guò)加入濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶和氯化鉀，
（1）用氯化鋇溶液，能同時(shí)除去硫酸根離子和碳酸根離子，根據(jù)離子方程式的書(shū)寫規(guī)則書(shū)寫．
（2）為除去過(guò)量的鋇離子選用K₂CO₃作試劑，不僅能除去鋇離子同時(shí)還生成氯化鉀．
（3）最后用鹽酸除去過(guò)量的碳酸根離子，根據(jù)離子方程式的書(shū)寫規(guī)則書(shū)寫，注意弱電解質(zhì)和氣體寫化學(xué)式．
（4）先根據(jù)硝酸銀的物質(zhì)的量計(jì)算25mL氯化鉀溶液中含有的氯化鉀的物質(zhì)的量，再計(jì)算100mL氯化鉀溶液中含有的氯化鉀的物質(zhì)的量，從而計(jì)算出其質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答 解：氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)，除去碳酸根離子和硫酸根離子，需要加入過(guò)量氯化鋇溶液；然后過(guò)濾后獲得氯化鋇、氯化鉀溶液A，然后加入過(guò)量的碳酸鉀溶液除去溶液中的氯化鋇，過(guò)濾，得到氯化鉀和碳酸鉀混合液，再加入過(guò)量鹽酸，除去過(guò)量的碳酸鉀，最后通過(guò)加入濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶和氯化鉀，
（1）要除掉雜質(zhì)離子硫酸根和碳酸根，應(yīng)加入過(guò)量的氯化鋇溶液，碳酸根和硫酸根生成不溶于水的鋇鹽，同時(shí)生成氯化鉀，
離子方程式為：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓．
故答案為：BaCl₂；Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓； Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（2）要除掉多余的鋇離子，要加入碳酸鉀，碳酸鉀和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀同時(shí)生成氯化鉀，離子方程式為CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓．
故答案為：K₂CO₃，除去A中的Ba²⁺離子；
（3）要除掉多余的碳酸根，要滴加適量的鹽酸，碳酸根離子和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳和水，離子方程式為CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O．
故答案為：鹽酸； CO₃^2-+2H+=H₂O+CO₂↑；
（4）設(shè)25mL氯化鉀溶液中氯化鉀的物質(zhì)的量為nmol．
KCl+AgNO₃=AgCl+KNO ₃
1mol 1mol
nmol 0.1000mol•L^-1 ×0.02562L
n=0.002562mol
100mL溶液中含有氯化鉀的物質(zhì)的量=0.002562mol×4=0.010248mol
100mL溶液中含有氯化鉀的質(zhì)量=0.010248mol×74.5g/mol=0.764376g
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.764376g}{0.7759g}×100%$=98.40%．
故答案為：98.40%．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的分離、提純的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，難度不大，注意解決除雜問(wèn)題時(shí)，抓住除雜質(zhì)的必需條件（加入的試劑只與雜質(zhì)反應(yīng)，反應(yīng)后不能引入新的雜質(zhì)）是正確解題的關(guān)鍵．