Question

NaNO₃                     KNO₃                        NaCl              KCl
10℃       80.5               20.9               35.7               31.0
100℃     175                246                39.1               56.6
(计算时假定：①盐类共存时不影响各自的溶解度；②过滤晶体时，溶剂损耗忽略不计)
(1)取23.4 g NaCl和40.4 g KNO₃，加70.0 g H₂O，加热溶解。在100℃时蒸发掉 50.0 g　H₂O，维持该温度，过滤析出晶体，计算所得晶体的质量(m_高温)。
将滤液冷却至10 ℃，待充分结晶后过滤。计算所得晶体的质量(m_低温)。
(2)另取34.0gNaNO₃和29.8 g KCl，同样进行如上实验。10℃时析出的晶体是_______________(写化学式)。100℃和10℃得到的晶体质量(m′_高温和m′_低温)分别是多少?

Answer 1

(1)15.6 g  36.9 g  (2)15.6 g  36.9 g

(1)100℃时S (NaCl)最小，所以析出NaCl晶体，则不析出KCl、NaNO₃；KNO₃溶液未达饱和，亦不会析出。
m_高温＝23.4 g－39.1 g×(70.0 g－50.0 g)÷100 g
＝23.4 g－7.82 g
＝15.6 g
将溶液冷却到10℃，析出晶体为KNO₃和NaCl，析出KNO₃晶体质量为：
40.4 g－20.9 g×(70.0g－50.0 g)÷100 g
＝40.4 g－4.18 g
="36.2" g
析出NaCl晶体的质量为：(39.1 g－35.7 g)×(70.0 g－50.0 g)÷100 g="0.68" g
则：m_低温="0.68" g＋36.2 g="36.9" g
(2)两种原始溶液中，各种盐的物质的量都相等。
n(NaCl)==n(KNO₃)==n(NaNO₃)
==n(KCl)=="0.400" mol。
因而溶解后得到的两种溶液中四种离子浓度完全相同，根据溶解度数据可知，100℃时蒸发后得到的是NaCl晶体，冷却后得到的是KNO₃晶体，但也含有少量的NaCl。所以第(2)小题不必再计算，便知：
m′_高温=m_高温="15.6" g      m′_低温=m_低温="36.9" g