Question

某種鉀肥樣品，其成分為碳酸鉀、氯化鉀和少量不含鉀元素的難容雜質(zhì)．為測定該鉀肥樣品中鉀元素的含量，進(jìn)行如下實驗：①稱取10g該樣品溶于水，過濾出去難容雜質(zhì)，得到濾液；②在說得濾液中逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸，至恰好完全反應(yīng)時測得所消耗的稀鹽酸質(zhì)量為36.5g；③將反應(yīng)后的溶液蒸干，稱得所得白色固體為10.2g．
請你根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算：
（1）樣品中碳酸鉀的質(zhì)量；
（2）樣品中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）用pH試紙測定第②步反應(yīng)后溶液的pH，結(jié)果溶液pH大于7，你認(rèn)為上述實驗測得樣品中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實際值______（填“大”、“小”或“不變”）理由是______．

Answer 1

解：（1）設(shè)碳酸鉀質(zhì)量為x
K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑
138 73
x 36.5×10%

x=6.9g
答：樣品中碳酸鉀的質(zhì)量為6.9g；
（2）鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)==53.4%；
答：樣品中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.4%；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑，可得知反應(yīng)中碳酸鉀與氯化鉀的質(zhì)量比=138：149，即碳酸鉀反應(yīng)生成氯化鉀后固體質(zhì)量增加；而題中在反應(yīng)后測定溶液的pH大于7，說明碳酸鉀并未完全反應(yīng)，則溶液蒸干所得白色固體質(zhì)量會偏小，使得所計算的樣品中鉀元素質(zhì)量也偏��；
故答案為：��；蒸干后得到的固體中含有碳酸鉀，使白色固體質(zhì)量偏�。�
分析：（1）氯化鉀不與稀鹽酸反應(yīng)，碳酸鉀與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、水和二氧化碳，由恰好完全反應(yīng)時所消耗鹽酸的質(zhì)量，計算出參加反應(yīng)的碳酸鉀的質(zhì)量；
（2）恰好完全反應(yīng)后所得溶液為氯化鉀溶液，溶液蒸干后所得白色固體為氯化鉀，其中鉀元素的質(zhì)量即樣品中鉀元素質(zhì)量，利用該質(zhì)量與樣品的質(zhì)量比求得樣品中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）反應(yīng)后溶液的pH大于7，可判斷碳酸鉀并未完全反應(yīng)；根據(jù)碳酸鉀與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析碳酸鉀與氯化鉀的質(zhì)量關(guān)系，判斷溶液蒸干所得白色固體質(zhì)量的偏差，從而判斷以上計算樣品中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的偏差．
點評：本題因涉及實驗的誤差分析而使問題的難度大大增加，誤差分析時，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式中物質(zhì)的質(zhì)量比對是否完全反應(yīng)對反應(yīng)后溶質(zhì)質(zhì)量的影響進(jìn)行判斷．