Question

20．某K₂CO₃與KHCO₃的混合物共6.14g，加熱分解后質量減少為5.52g．
（1）求原混合物中K₂CO₃的質量分數．（寫出計算過程，計算結果精確到0.1%）
（2）若將原混合物溶于200mL水配成溶液，向溶液中逐滴加入1.0mol•L^-1的稀鹽酸．當加入的稀鹽酸的體積為30mL時開始產生氣體；當加入50mL稀鹽酸時，產生的氣體在標準狀況下的體積為448mL．

Answer 1

分析 （1）設原混合物中，n（K₂CO₃）=x mol，n（KHCO₃）=y mol，根據2KHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，加熱分解后得到共（x+0.5y）mol的K₂CO₃，然后利用質量守恒列式計算出碳酸鉀的物質的量，再根據m=nM計算出碳酸鉀的質量，最后根據質量分數的表達式計算出混合物中碳酸鉀的質量分數；
（2）向溶液中逐滴加入1.0mol•L^-1的稀鹽酸，先發生反應K₂CO₃+HCl═KHCO₃+KCl，然后發生反應KHCO₃+HCl═KCl+H₂O+CO₂↑，據此列式計算．

解答 解：（1）設原混合物中，n（K₂CO₃）=x mol，n（KHCO₃）=y mol，
根據2KHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，加熱分解后得到共（x+0.5y）mol的K₂CO₃，
則：138 x+100 y=6.14、138（x+0.5y）=5.52，
解得：x=0.03，y=0.02
原混合物中K₂CO₃的質量分數為：ω（K₂CO₃）=$\frac{0.03mol×138g•mol-1}{6.14g}$×100%=67.4%，
答：原混合物中K₂CO₃的質量分數為67.4%；
（2）原混合物中含有0.03mol碳酸鉀、0.02mol碳酸氫鉀，向該溶液中逐滴加入1.0mol•L^-1的稀鹽酸，先發生反應K₂CO₃+HCl═KHCO₃+KCl，0.03mol碳酸鉀完全轉化成碳酸氫鉀總共消耗0.03molHCl，消耗鹽酸溶液體積為：$\frac{0.03mol}{1.0mol/L}$=0.03L=30mL；
之后再加入鹽酸后開始生成沉淀，則加入50mL稀鹽酸時，與碳酸氫鉀反應生成二氧化碳的鹽酸為20mL，含有HCl的物質的量為：1.0mol/L×0.02L=0.02mol，根據反應KHCO₃+HCl═KCl+H₂O+CO₂↑可知，0.02molHCl完全反應生成了0.02mol二氧化碳，標準狀況下0.02mol二氧化碳的體積為：22.4L/mol×0.02mol=0.448L=448mL，
故答案為：30；448．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發生反應的實質為解答關鍵，注意熟練掌握物質的量與摩爾質量、物質的量濃度、氣體摩爾體積之間的關系，試題培養了學生的化學計算能力．