Question

2．现有草木灰样品（除主要成分之外，其他成分不溶于水也不参与反应），为测定其纯度，小刚做了如图所示的实验：

已知实验所用到的氯化钙溶液溶质的质量分数为11.1%，滤液损失忽略不计，请回答问题：
（1）发生反应的化学方程式为K₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2KCl；
（2）根据已知条件，列出求解草木灰中参加反应的物质质量（x）的比例式$\frac{138}{x}$=$\frac{111}{5.55g}$；
（3）该草木灰样品中，主要成分含量为69%；
（4）若实验最终所得到的不饱和溶液溶质的质量分数为10%，则a的值为17.4；
（5）若用100t该草木灰样品制备氢氧化钾，制取过程中原料的利用率为90%，则可以制得含杂质10%的氢氧化钾的质量为56t．

Answer 1

分析 （1）草木灰的主要成分为碳酸钾，碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾，可以据此写出该反应的化学方程式；
（2）根据反应的化学方程式可以列出比例式；
（3）根据氯化钙的质量可以计算出碳酸钾的质量，并求出其质量分数；
（4）反应所得溶液为氯化钾溶液，根据化学方程式求算出氯化钾的质量，然后结合溶液溶质的质量分数的计算公式可以计算出a的值；
（5）根据草木灰中碳酸钾的质量结合反应的化学方程式可以计算出氢氧化钾的质量．

解答 解：（1）草木灰的主要成分为碳酸钾，碳酸钾和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾，该反应的化学方程式为：K₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2KCl；
（2）参加反应的氯化钙的质量为：50g×11.1%=5.55g
设碳酸钾的质量为x，生成氯化钾的质量为y．生成碳酸钙的质量为z
K₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2KCl
138   111   100      149
x     5.55g  z        y
$\frac{138}{x}$=$\frac{111}{5.55g}$      $\frac{111}{5.5g}$=$\frac{149}{y}$=$\frac{100}{z}$   
解得：x=6.9g       y=7.45g   z=5g
（3）碳酸钾的质量分数为：$\frac{6.9g}{10g}$×100%=69%
（4）根据质量守恒定律可以知道a 的值为：
6.9g+40g+50g-5g-7.45g÷10%=17.4g
（5）可利用的碳酸钾的质量为：100g×90%×（$\frac{6.9g}{10g}$×100%）=62.1g
设可以制得含杂质10%的氢氧化钾的质量为a
K₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2KOH   
138                     112
62.1g               $\frac{112}{（1-10%）a}$
  $\frac{138}{62.1g}$=$\frac{112}{（1-10%）a}$
解得：a=56t
故答案为：（1）K₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2KCl；
（2）参$\frac{138}{x}$=$\frac{111}{5.55g}$   
（3）69%
（4）17.4g
（5）56t

点评 在解此类题时，首先分析题中的反应原理，然后结合题中所给的数据进行解答，注意质量守恒定律的应用．