Question

硝土中含有硝酸鎂、硝酸鈣、氯化鈉等物質，草木灰的主要成分是碳酸鉀，民間曾用硝土和草木灰作原料來制取硝酸鉀．其主要生產流程為：

（1）寫出步驟①中生成MgCO₃沉淀的化學方程式：

 

，反應類型：

 

．
（2）步驟④中濾液可重復使用的理由是

 

．
（3）參考右圖，解釋生產流程中用蒸發結晶得到NaCl晶體，而用冷卻結晶得到KNO₃晶體的原因：

 

．
（4）不同植物燃燒得到的草木灰中碳酸鉀的含量不同．為測定玉米桿燃燒得到的草木灰中鉀元素的質量分數，某同學稱取了100g該草木灰，向其中加入足量的稀硫酸，待完全反應后，收集到6.6gCO₂氣體（假設草木灰中其它成分不與酸反應）．
求：①100g草木灰中K₂CO₃的質量．
②該草木灰中鉀元素的質量分數．

Answer 1

分析：（1）由題意“硝土中含有硝酸鎂、硝酸鈣、氯化鈉等物質，草木灰的主要成分是碳酸鉀，民間曾用硝土和草木灰作原料來制取硝酸鉀”則可知生成MgCO₃沉淀的化學方程式；反應符合“‘雙交換，價不變’，內項結合，外項結合”
（2）步驟④中濾液可重復使用的理由是濾液中含有較多的KNO₃；
（3）由溶解度曲線可知：生產流程中用蒸發結晶得到NaCl晶體，而用冷卻結晶得到KNO₃晶體的原因；
（4）正確書寫化學方程式，根據二氧化碳的質量，計算碳酸鉀的質量；根據碳酸鉀中鉀元素的質量分數，則可求該草木灰中鉀元素的質量．

解答：解：（1）由題意“硝土中含有硝酸鎂、硝酸鈣、氯化鈉等物質，草木灰的主要成分是碳酸鉀，民間曾用硝土和草木灰作原料來制取硝酸鉀”則可知生成MgCO₃沉淀的化學方程式Mg（NO₃）₂+K₂CO₃═MgCO₃↓+2KNO₃；反應符合“‘雙交換，價不變’，內項結合，外項結合”，反應為復分解反應；
（2）步驟④中濾液可重復使用的理由是濾液中含有較多的KNO₃；
（3）解釋生產流程中用蒸發結晶得到NaCl晶體，而用冷卻結晶得到KNO₃晶體的原因：NaCl的溶解度受溫度變化的影響較小，KNO₃的溶解度受溫度變化的影響較大；
（4）解：設碳酸鉀的質量為x，其中鉀元素的質量為y，．
K₂CO₃+H₂SO₄═K₂SO₄+H₂O+CO₂↑
138                   44
x                     6.6

138

x

=

44

6.6g

，x=20.7g
鉀元素的質量為

78

138

×100%×20.7g=11.7g
鉀元素在草木灰中的質量分數為

11.7g

100g

×100%=11.7%
答：碳酸鉀質量為20.7克，鉀元素的質量分數為11.7%
故答為：（1）Mg（NO₃）₂+K₂CO₃═MgCO₃↓+2KNO₃，復分解反應
（2）濾液中含有較多的KNO₃（或重復利用濾液中的KNO₃，節約原料，提高原料的利用率）
（3）NaCl的溶解度受溫度變化的影響較小，KNO₃的溶解度受溫度變化的影響較大．
（4）100g草木灰中碳酸鉀質量為20.7克，該草木灰中鉀元素的質量分數為11.7%

點評：了解物質的相互轉化和制備的方法及注意事項；正確讀取和利用溶解度曲線，學會處理此類題目；正確計算有關元素質量分數的題目．