Question

8．氯化鈣鉀石的化學式為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和CaCl₂的混合溶液．某化學興趣小組為了測定氯化鈣鉀石中鉀元素的質量分數(shù)，稱取樣品18.55g加水完全溶解，得到KCl和CaCl₂的混合溶液．向該溶液中逐滴加入Na₂CO₃溶液，發(fā)生反應的化學方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，產生的沉淀與加入Na₂CO₃溶液的質量關系如圖所示．請回答下列問題：
（1）圖中AB段表示的意義是CaCl₂已完全反應，且Na₂CO₃溶液過量．
（2）①樣品中CaCl₂的質量是多少？
②所用Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數(shù)是多少？
（3）①樣品中鉀元素的質量分數(shù)是多少？（精確到0.1%）
②氯化鈣鉀石化學式中的x值是多少？
【要求：（2）、（3）兩問寫出計算過程】

Answer 1

分析 （1）圖中AB段沉淀質量不變，說明溶液中的氯化鈣已完全反應，加入的碳酸鈉溶液過量，不再發(fā)生反應；
（2）根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣生成的碳酸鈣沉淀，計算出參加反應的氯化鈣的質量和消耗的碳酸鈉的質量；利用恰好完全反應時所加入的106g碳酸鈉溶液中的碳酸鈉質量與溶液質量比計算所用溶液的溶質質量分數(shù)；
（3）樣品質量與氯化鈣質量差即氯化鉀的質量；氯化鉀中鉀元素質量與樣品質量比可計算樣品中鉀元素的質量分數(shù)；根據(jù)元素質量守恒解答．

解答 解：（1）AB段沉淀碳酸鈣的質量沒有改變，表示溶液中氯化鈣已完全反應，繼續(xù)加入的碳酸鈉溶液過量；
故答案為：CaCl₂已完全反應，且Na₂CO₃溶液過量；
（2）設恰好完全反應生成10g碳酸鈣沉淀時消耗氯化鈣的質量為x，消耗的碳酸鈉的質量為y
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106    111   100
 y      x     10g
$\frac{106}{y}=\frac{111}{x}=\frac{100}{10g}$
x=11.1g
y=10.6g
所用Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數(shù)是$\frac{10.6g}{106g}×$100%=10%
（3）①樣品中氯化鉀的質量=18.55g-11.1g=7.45g
鉀元素的質量為：7.45g×$\frac{39}{74.5}×$100%=3.9g
樣品中鉀元素的質量分數(shù)是$\frac{3.9g}{18.55g}×$100%=21.0%
②KCl•xCaCl₂----K
74.5+111x       39
18.55g          3.9g
$\frac{74.5+111x}{18.55g}=\frac{39}{3.9g}$
x=1
答案：
（1）CaCl₂已完全反應，且Na₂CO₃溶液過量；
（2）①樣品中CaCl₂的質量是11.1g；②所用Na₂CO₃溶液中溶質的質量分數(shù)是10%；
（3）①樣品中鉀元素的質量分數(shù)是21.0%；②氯化鈣鉀石化學式中的x值是1．

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