Question

15．小明同學在實驗室中向25g含有不溶于酸的雜質的碳酸鉀配置成溶液，溶液中緩慢地滴加10%的稀鹽酸，并不斷攪拌，發(fā)現(xiàn)開始沒產生氣泡，鹽酸加到一定程度才產生氣泡，經查詢資料后得知，碳酸鉀與鹽酸反應先生成碳酸氫鉀和氯化鉀，隨著鹽酸的加入，碳酸氫鉀再和鹽酸反應生成氯化鉀釋放二氧化碳．隨著鹽酸的加入，溶液中離子數(shù)目也相應地發(fā)生變化．如圖所示，四條曲線分別與溶液中的四種離子的對應
（1）寫出碳酸鉀與稀鹽酸反應的化學方程式K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑
（2）其中c線段表示D離子
A、CO₃^2-         B、K⁺
C、Cl^-          D、HCO₃^-
（3）當恰好完全反應時，使用的鹽酸量如圖所示，求此碳酸鉀樣品的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）碳酸鉀與稀鹽酸反應生成氯化鉀、水和二氧化碳，
（2）因考慮K₂CO₃在溶液中電離出K⁺和CO₃^2-，鹽酸溶液中存在H⁺、Cl^-，因而出現(xiàn)CO₃^2-₊ H⁺═HCO₃^-，然后HCO₃^-₊ H⁺═H₂O+CO₂，因向一定量的K₂CO₃溶液中緩慢地滴加稀鹽酸，即出現(xiàn)如圖現(xiàn)象．
（3）根據(jù)鹽酸的質量和質量分數(shù)結合方程式計算碳酸鉀的質量，進一步計算碳酸鉀樣品的質量分數(shù)．

解答 解：（1）碳酸鉀與稀鹽酸反應生成氯化鉀、水和二氧化碳，化學方程式為：K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑．故填：K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑．
（2）因在碳酸鉀溶液中K₂CO₃═2K⁺+CO₃^2-，所以溶液開始就存在K⁺和CO₃^2-并且K⁺和CO₃^2-的個數(shù)比為2：1，根據(jù)圖象顯示，CO₃^2-₊ H⁺═HCO₃^-因而CO₃^2-不斷減少，因而a 為 K⁺，b 為 CO₃^2-_． 鹽酸加到一定程度才產生氣泡是因為碳酸開始分解的緣故，生成的KCl在溶液中仍存在Cl^-；因而Cl^-在圖象中隨著加鹽酸就出現(xiàn)了，所以d必代表Cl^-．隨著碳酸的不斷分解，HCO₃^-逐漸減少直到消失．因而c必代表HCO₃^-．故選：D．
（3）設碳酸鉀的質量為x
K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑
138         73
x           100g×10%
$\frac{138}{x}=\frac{73}{100g×10%}$
x≈18.9g
碳酸鉀樣品的質量分數(shù)為$\frac{18.9g}{25g}×100%$=75.6%．
答：碳酸鉀樣品的質量分數(shù)為75.6%．

點評 題既考查學生對酸的性質理解運用，有滲透離子反應的實質，還鍛煉學生的良好推斷能力．可謂難題．