题目内容

5.为了对氯化钾样品(含有少量KNO3)进行组分析.甲.乙.丙.三位同学分别进行试验,他们的实验数据如下,请仔细观察分析,回答下列问题:
甲乙丙
所取固体样品的质量(克)201010
加入AgNO3溶液的质量(克)100100150
反应后所得的沉淀质量(克)14.3514.3514.35
(1)样品中的KCl的质量分数是多少?
(2)三位同学分别把反应后的溶液过滤,哪一位同学所得的滤液是只含有一种溶质的溶液?此溶液的溶质质量分数是多少.

分析 (1)由生成沉淀的质量根据硝酸银与氯化钾反应的化学方程式可以计算出样品中氯化钾的质量和生成硝酸钾的质量,进而计算出样品中氯化钾的质量分数.
(2)只有恰好完全反应时,所得溶液中的溶质和原固体中所含的杂质才是同一种物质.所得溶液中溶质的质量由生成的硝酸钾和固体中含有的硝酸钾两部分组成;所得溶液的质量为固体质量与硝酸银溶液的质量和去掉生成沉淀的质量.根据溶质质量分数的计算公式可以计算出所得溶液中溶质的质量分数.

解答 解:甲、乙两组数据对照,说明甲中固体过量,硝酸银溶液完全反应;乙、丙两组数据对照,说明丙中硝酸银溶液过量,固体完全反应;以上分析说明乙中固体于硝酸银溶液恰好完全反应.计算时应以乙组数据为准.
甲同学得到的溶液中,含有的溶质是硝酸钾和氯化钾,硝酸钾包括样品中的硝酸钾和反应生成的硝酸钾,氯化钾是过量剩余的氯化钾;
丙同学得到的溶液中,含有硝酸钾和硝酸银,硝酸钾包括样品中的硝酸钾和反应生成的硝酸钾,硝酸银是过量剩余的硝酸银;
乙同学得到的溶液中,只含有硝酸钾,包括样品中的硝酸钾和反应生成的硝酸钾,
设样品中氯化钾的质量为x,反应生成的硝酸钾质量为y,
KCl+AgNO3=KNO3+AgCl↓
74.5              101   143.5
 x                   y    14.35g
$\frac{14.5}{x}=\frac{101}{y}=\frac{143.5}{14.35g}$
x=7.45g,y=10.1g,
样品中的KCl的质量分数是$\frac{7.45g}{10g}×$100%=74.50%
10g样品中,硝酸钾的质量为:10g-7.45g=2.55g,
则最后所得溶液中,溶质硝酸钾的质量为:10.1g+2.55g=12.65g,
溶液质量为:10g+100g-14.35g=95.65g,
此溶液中溶质的质量分数为:$\frac{12.65g}{95.65g}$×100%=13.2%,
答案:
(1)样品中的KCl的质量分数是74.50%;
(2)乙; 此溶液中溶质的质量分数为13.2%.

点评 计算溶液的质量分数时,要注意溶质包括样品中的硝酸钾和反应生成的硝酸钾,因为样品中的硝酸钾溶于水后形成溶液的一部分.

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