Question

現有1g某種鉀肥樣品，其成分為碳酸鉀、硫酸鉀及少量不含鉀元素的難溶性雜質。為測定該鉀肥樣品中鉀元素的質量分數，過程如下：
[反應原理]K₂CO₃+H₂SO₄==K₂SO₄+H₂O+CO₂↑
[方法及數據]①將10g該鉀肥樣品溶于水，過濾出難溶性雜質，得到濾液。
②將溶質質量分數為20％的硫酸溶液逐滴加入到濾液中，至恰好完全反應，測得消耗硫酸溶液的質量為24.5g
③將反應后的溶液蒸干，稱量所得白色固體質量為11.2g。
[數據處理]根據實驗數據計算(整個過程的損失忽略不計；計算結果精確到0.1)：
(1)樣品中碳酸鉀的質量；
(2)樣品中鉀元素的質量分數。

Answer 1

解：(1)設108樣品中碳酸鉀的質量為X。
參加反應的硫酸溶液中硫酸的質量：24.5g×20%=4.9
K₂CO₃+H₂SO₄==K₂SO₄+H₂O+CO₂↑
138　　　98
X　　　4.9g
138／X=98／4.9g
X=138×4.9g／98=6.9g
(2)解:設10g樣品中碳酸鉀生成的硫酸鉀的質量為Y
K₂CO₃+H₂SO₄==K₂SO₄+H₂O+CO₂↑
　　　　98　　　174
　　　　4.9g　　　Y
98／4.9g=174／Y
Y=174×4.9g／98=8.7g
碳酸鉀中鉀元素的質量=6.9g×2×39／138×100％=3.9g
硫酸鉀中鉀元素的質量=(11.2g－8.7g)×2×39／174×100%=1.12g
樣品中鉀元素的質量分數=(11.2g+3.9g)／l0g×100%=50.2%
答：樣品中碳酸鉀的質量為6.9g，鉀元素的質量分數為50.2％