Question

為探究某種鉀肥（成分為硫酸鉀、碳酸鉀和少量不含鉀元素的難溶物質(zhì)）中鉀元素的質(zhì)量分數(shù)，某實驗小組進行了如下實驗：
步驟一：取10g該鉀肥樣品加入適量水充分溶解后，過濾出雜質(zhì)得到濾液．
步驟二：將溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為20%，密度為1.14g/cm³ 硫酸溶液逐滴加入到濾液中，至不再有氣泡產(chǎn)生時，測得消耗硫酸溶液的體積為21.5mL．
步驟三：將反應后的溶液蒸干，稱量所得白色固體的質(zhì)量為11.2g．
請你根據(jù)所得實驗數(shù)據(jù)（整個過程中的損失忽略不計）計算：
（1）該鉀肥中含有碳酸鉀的質(zhì)量為______．
（2）該鉀肥中鉀元素的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

【答案】分析：此題是通過實驗的方式進行計算，通過方程式的基本計算可求出碳酸鉀的質(zhì)量，混合液中加入硫酸，混合物中的碳酸鉀會和硫酸反應轉(zhuǎn)化成硫酸鉀，蒸干后的固體即為硫酸鉀，根據(jù)反應前后元素的質(zhì)量守恒，所以鉀肥中鉀元素的質(zhì)量分數(shù)就是硫酸鉀中鉀元素的質(zhì)量在10克樣品中的質(zhì)量分數(shù)．
解答：解：（1）解：碳酸鉀所消耗的硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量是：21.5mL×1.14g/cm³×20%=4.9g
         設樣品中含有碳酸鉀的質(zhì)量為x
           K₂CO₃+H₂SO₄=K₂SO₄+H₂O+CO₂↑
            138   98   
            x     4.9g
         =
            x=6.9g
（2）樣品中鉀元素的質(zhì)量：11.2××100%═5.02g
        樣品中鉀元素的質(zhì)量分數(shù)：×100%═50.2%
答：樣品中的碳酸鉀質(zhì)量是6.9克，樣品中鉀元素的質(zhì)量分數(shù)為50.2%．
點評：本題通過實驗探究的方法求混合物中鉀元素的質(zhì)量分數(shù)并結(jié)合化學方程式的有關計算，既訓練了學生的分析計算能力又提高了學生的實驗設計能力，設計的不錯．