Question

13．氯化钙钾石的化学式为（KCl•xCaCl₂），它是一种天然的钾肥，溶于水后得到KCl和CaCl₂的混合溶液．某化学兴趣小组打算测定某氯化钙钾石中具体成分，他们称取样品12.59g，加入一定质量水完全溶解后得到混合溶液72g，向该溶液中逐滴加入K₂CO₃溶液，产生的沉淀质量与加入K₂CO₃溶液的质量关系如右图所示．请按照要求完成下列各题：
（1）由计算可知，该氯化钙钾石中x的值为5．
（温馨提示：请根据第二小问计算结果填写该空）
（2）求恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数（结果保留到小数点后一位）．

Answer 1

分析 根据图象分析，图中AB段沉淀质量不变，说明溶液中的氯化钙已完全反应，加入的碳酸钾溶液过量，不再发生反应；根据碳酸钾与氯化钙生成的碳酸钙沉淀，计算出参加反应的氯化钙的质量；样品质量与氯化钙质量差即氯化钾的质量；利用恰好完全反应时所加入的138g碳酸钾溶液时生成的碳酸钙的质量可求出生成的氯化钾的质量，溶液中的氯化钾还有来氯化钙钾石中氯化钾，再根据质量守恒定律和溶液中溶质的质量分数求出得溶液溶质的质量分数．

解答 解：（1）由加入的碳酸钾溶液的质量与生成的沉淀之间的关系可知，AB段沉淀质量不变，说明溶液中的氯化钙已完全反应，加入的碳酸钾溶液过量，不再发生反应；由图象可知，加入138g碳酸钾溶液时恰好完全反应
设生成10g碳酸钙沉淀时消耗氯化钙的质量为m，生成氯化钾的质量为n
K₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2KCl
              111     100       149
               m       10g        n
$\frac{111}{100}=\frac{m}{10g}$
m=11.1g
故氯化钾的质量为：12.59g-11.1g=1.49g
则氯化钾和氯化钙的微粒个数比为：$\frac{1.49g}{74.5}：\frac{11.1g}{111}$=1：5，故x=5；
（2）$\frac{100}{149}=\frac{10g}{n}$
n=14.9g
恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{14.9g+1.49g}{72g+50g-10g}×100%$≈14.6%
答：恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数为14.6%．

点评 对变化的曲线进行分析时，曲线拐点表示两物质此时恰好完全反应，拐点后曲线不再上升，说明所加入的反应物不再发生反应而过量．