Question

8．氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质．为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，在将滤液按如图所示步骤进行操作：

回答下列问题：
（1）试剂I的化学式为BaCl₂，①中发生反应的离子方程式为SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓；
（2）试剂Ⅱ的化学式为K₂CO₃，②中加入试剂Ⅱ的目的是除去A中的Ba²⁺离子；
（3）试剂Ⅲ的名称是盐酸，③中发生反应的离子方程式为CO₃^2-+2H+=H₂O+CO₂↑；
（4）某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol•L^-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为98.40%．（列式并计算结果）

Answer 1

分析 氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质，除去碳酸根离子和硫酸根离子，需要加入过量氯化钡溶液；然后过滤后获得氯化钡、氯化钾溶液A，然后加入过量的碳酸钾溶液除去溶液中的氯化钡，过滤，得到氯化钾和碳酸钾混合液，再加入过量盐酸，除去过量的碳酸钾，最后通过加入浓缩、蒸发结晶和氯化钾，
（1）用氯化钡溶液，能同时除去硫酸根离子和碳酸根离子，根据离子方程式的书写规则书写．
（2）为除去过量的钡离子选用K₂CO₃作试剂，不仅能除去钡离子同时还生成氯化钾．
（3）最后用盐酸除去过量的碳酸根离子，根据离子方程式的书写规则书写，注意弱电解质和气体写化学式．
（4）先根据硝酸银的物质的量计算25mL氯化钾溶液中含有的氯化钾的物质的量，再计算100mL氯化钾溶液中含有的氯化钾的物质的量，从而计算出其质量，根据质量分数公式计算其质量分数即可．

解答 解：氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质，除去碳酸根离子和硫酸根离子，需要加入过量氯化钡溶液；然后过滤后获得氯化钡、氯化钾溶液A，然后加入过量的碳酸钾溶液除去溶液中的氯化钡，过滤，得到氯化钾和碳酸钾混合液，再加入过量盐酸，除去过量的碳酸钾，最后通过加入浓缩、蒸发结晶和氯化钾，
（1）要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根，应加入过量的氯化钡溶液，碳酸根和硫酸根生成不溶于水的钡盐，同时生成氯化钾，
离子方程式为：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓．
故答案为：BaCl₂；Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓； Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
（2）要除掉多余的钡离子，要加入碳酸钾，碳酸钾和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀同时生成氯化钾，离子方程式为CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓．
故答案为：K₂CO₃，除去A中的Ba²⁺离子；
（3）要除掉多余的碳酸根，要滴加适量的盐酸，碳酸根离子和盐酸反应生成二氧化碳和水，离子方程式为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O．
故答案为：盐酸； CO₃^2-+2H+=H₂O+CO₂↑；
（4）设25mL氯化钾溶液中氯化钾的物质的量为nmol．
KCl+AgNO₃=AgCl+KNO ₃
1mol 1mol
nmol 0.1000mol•L^-1 ×0.02562L
n=0.002562mol
100mL溶液中含有氯化钾的物质的量=0.002562mol×4=0.010248mol
100mL溶液中含有氯化钾的质量=0.010248mol×74.5g/mol=0.764376g
质量分数=$\frac{0.764376g}{0.7759g}×100%$=98.40%．
故答案为：98.40%．

点评 本题综合考查物质的分离、提纯的实验设计，侧重于学生的分析、计算和实验能力的考查，难度不大，注意解决除杂问题时，抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质）是正确解题的关键．