Question

小明同學在整理廚房時不小心將一瓶醋打翻，醋灑在火爐旁的一堆草木灰上，發現有大量的氣泡生成．激發了興趣，于是他決定與學習小組的同學，對草木灰的成分進行探究．
[探究活動一]根據所學酸堿鹽知識，同學們猜想草木灰中含有能與酸反應產生氣體的鹽類物質，于是，設計并進行如右圖所示的實驗．觀察到錐形瓶A內有大量的氣泡冒出，試管B中澄清的石灰水變渾濁．根據上述實驗現象推斷：產生的氣體中含有______，試管B中有關反應的化學方程式為______．
[探究活動二]資料摘要Ⅰ：草木灰中的主要成分是碳酸鉀，碳酸鉀的水溶液和碳酸鈉溶液酸堿性相似．
（1）向碳酸鉀的水溶液中滴入酚酞試液，溶液顯______色．
（2）請你寫出上述“探究活動一”中，錐形瓶A內發生的一個反應的化學方程式：______．
（3）某同學欲測定這些草木灰中碳酸鉀的含量，稱天平稱取69g試樣于燒杯中，加入100g稀鹽酸恰好完全反應，充分反應后，稱得混合物的總質量為164.6g（忽略二氧化碳的溶解對質量的影響）．請計算：
①反應過程中產生的二氧化碳質量為______g．
②該草木灰試樣中碳酸鉀的質量分數．
③若配制實驗中所用的稀鹽酸100g，需要溶質質量分數為14.6%的鹽酸多少克？

Answer 1

解：[探究活動一]澄清的石灰水變渾濁說明反應生成了二氧化碳，該反應中二氧化碳與氫氧化鈣反應生成不溶性的碳酸鈣沉淀和水；
故答案為：二氧化碳（或CO₂）； Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
[探究活動二]
（1）碳酸鈉溶液顯堿性，而碳酸鉀的水溶液和碳酸鈉溶液酸堿性相似，所以碳酸鉀溶液也顯堿性，可使酚酞試液變紅；
故答案為：紅；
（2）由題意可知：草木灰中的主要成分是碳酸鉀，與稀鹽酸反應時兩種化合物相互交換成分生成氯化鉀和碳酸，碳酸不穩定，分解生成碳酸；
故答案為：K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑；
（3）①根據質量守恒定律可知二氧化碳的質量：69g+100g-164.6g=4.4g；
故答案為：4.4 g；
②解：設試樣中K₂CO₃的質量為x，消耗HCl的質量為y
K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
138 73 44
x y 4.4 g
=
解得：x=13.8 g y=7.3 g
∴．
③設需要溶質質量分數為14.6%的鹽酸質量為Z．
則有Z×14.6%=7.3g．
解得：Z=50g
答：反應過程中產生的二氧化碳質量為4.4g； 草木灰試樣中碳酸鉀的質量分數是20%； 配制實驗中所用的稀鹽酸100g，需要溶質質量分數為14.6%的鹽酸50g．
分析：[探究活動一]根據二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁進行分析，并依據反應原理寫出方程式；
[探究活動二]（1）根據碳酸鉀的水溶液和碳酸鈉溶液酸堿性相似，碳酸鈉溶液顯堿性分析解答；
（2）碳酸鉀與稀鹽酸的反應屬于復分解反應，根據復分解反應的反應特點書寫方程式；
（3）首先根據質量守恒定律求出二氧化碳的質量，然后依據二氧化碳的質量并結合碳酸鉀與稀鹽酸反應方程式計算碳酸鉀的質量，并求出試樣中碳酸鉀的質量分數；根據二氧化碳的質量求出參加反應的鹽酸溶質的質量，再根據溶質的質量=溶質質量分數×溶液的質量計算解答．
點評：本題創設問題情境，考查了碳酸鹽和二氧化碳的性質及方程式的書寫，并根據方程式進行計算，能很好的培養學生分析解決問題的能力．