Question

（2011年江蘇泰州，27題）氯化鈣鉀石的化學式為KCl·xCaC1₂(x是CaCl₂的系數)。它是一種天然的鉀肥，溶于水后得到KCl與CaCl₂的混合溶液。某化學興趣小組為了測定氯化鈣鉀石中鉀元素的質量分數，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，產生的沉淀與加入Na₂CO₃溶液的質量關系如下圖所示。請回答下列問題：

(1)寫出Na₂CO₃與CaCl₂反應的化學方程式　　　　     　▲　　 　  　　。
(2)圖中AB段表示的意義是　　　　　　　　　▲　　　　　　　　　。
(3)18.55g氯化鈣鉀石樣品中：
①CaCl₂的質量是    ▲　　g；
②KCl的質量是    ▲　　g；
③鉀元素的質量分數是    ▲　　。
(4)所用N a₂CO₃溶液中溶質的質量分數是多少?(最后一問要求寫出計算過程)

Answer 1

(1) Na₂CO₃+CaCl₂＝CaCO₃↓+2NaCl                              
　(2) CaCl₂已完全反應，且Na₂CO₃溶液過量                             
　(3) 11.1　　7.45　　21.0%                                        
(4) 解：設106gNa₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質量為x
　　　　Na₂CO₃+CaCl₂＝CaCO₃↓+2NaCl                                
106            100
x             10g
106:100＝x:10g                                         
x＝10.6g
該所用Na₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質量分數＝10.6g/106g×100%＝10%       
答：所用Na₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質量分數為10%

分析：（1）碳酸鈉與氯化鈣都屬于鹽類物質，鹽與鹽可發生復分解反應，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，不再發生反應；
（3）根據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；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；
（4）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；其中碳酸鈉的質量可根據反應的化學方程式由生成成沉淀碳酸鈣的質量計算．
解答：解：（1）加入的碳酸鈉與溶液中氯化鈣交換成分，因形成沉淀而發生反應，生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
故答案為：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；
（2）AB段沉淀碳酸鈣的質量沒有改變，表示溶液中氯化鈣已完全反應，繼續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；
（3）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m
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
111   100
m     10g

m=11.1g
18.55g氯化鈣鉀石樣品中KCl的質量=18.55g-11.1g=7.45g
18.55g氯化鈣鉀石樣品中鉀元素的質量分數=≈21.0%
故答案為：11.1；7.45；21.0%；
（4）設106gNa₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質量為x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          100
x            10g

x=10.6g
該所用Na₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質量分數=×100%=10%
答：所用Na₂CO₃溶液中Na₂CO₃的質量分數為10%
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