Question

3．某化学小组从理论上初步探究“已知质量比的硝酸钾和氯化钠的混合物中提纯硝酸钾”．
【分析提纯方法】
表一：常温下（20℃）溶解度和溶解性的关系

溶解度S	S≥10g	1g≤S＜10g	0.01g≤S＜1g	S＜0.01g
溶解性	易溶	可溶	微溶	难溶

表二：硝酸钾和氯化钠在不同温度时的溶解度

温度/℃		0	20	40	60	80	100
溶解度/g	KNO3	13.3	31.6	63.9	110	169	246
	NaCl	35.7	36.0	36.6	37.3	38.4	39.8

（1）常温下，KNO₃和NaCl的溶解性均为易溶．
（2）溶解度受温度影响较大的物质是硝酸钾．
（3）根据表中数据分析，硝酸钾与氯化钠溶解度相等的温度范围是20℃＜t＜30℃．
【设计提纯步骤】
（1）选取样品（95gKNO₃和5gNaCl的混合物）
（2）80℃时，向样品中加入约56.2mL的水（水的密度约为1g•mL^-1），此时溶液是KNO₃的饱和溶液（填“饱和”或“不饱和”）．（不考虑不同溶质对溶解度的相互影响）
（3）降温至20℃
（4）得到晶体并烘干称量
【设计提纯方案】
为了证明（4）中得到的晶体为纯净的KNO₃，该小组同学结合已有知识，从理论上初步设计了以下方案；（不考虑不同溶质对溶解度的相互影响及实验过程中水中各固体的损失等影响因素）
方案一：通过化学实验进行检验，取少量（4）中得到的晶体于试管中，加水配成溶液，滴加硝酸银溶液，观察实验现象．
方案二：计算析出KNO₃晶体的质量约为77.2g （精确到0.1g），与（4）中得到晶体的质量进行比较．

Answer 1

分析 （1）根据常温下两种物质的溶解度来分析；
（2）根据表格中的数据来分析；
（3）硝酸钾和氯化钠溶解度相同的温度即是判断该段中溶解度的数值是否存在相等的可能；
【设计提纯步骤】
（2）根据溶解度的数值来分析；
【设计提纯方案】
根据氯化钠中的氯离子检验方法来分析；
根据溶解度进行分析计算．

解答 解：（1）常温下，KNO₃和NaCl的溶解度分别是31.6g、36g，所以溶解性均为易溶；故填：易溶；
（2）由表格数据可知，硝酸钾的溶解度受温度的影响比较大；故填：硝酸钾；
（3）硝酸钾和氯化钠溶解度相同的温度既是判断该段中溶解度的数值是否存在相等的可能，经分析知在20～30℃时这两种物质存在溶解度相同的可能．故填：20；30；
【设计提纯步骤】
（2）由表格信息可知，80℃时，硝酸钾的溶解度为169g，设在该温度下，95g硝酸钾溶解在质量为x的水中恰好形成饱和溶液．
则$\frac{169g}{100g}=\frac{95g}{x}$
x≈56.2g
水的密度约为1g•mL^-1，56.2g水的体积为56.2mL，则80℃时，向样品中加入约56.2mL的水（水的密度约为1g•mL^-1），此时溶液是KNO₃的饱和溶液；故填：饱和；
【设计提纯方案】
方案一：检验析出的晶体中是否含有氯化钠，可取少量（4）中得到的晶体于试管中，加水配成溶液，滴加硝酸银溶液，观察是否有白色沉淀生成；故填：硝酸银；
方案二：20℃时，硝酸钾的溶解度为31.6g，则在该温度下的56.2g水中最多溶解硝酸钾的质量为y，则
$\frac{31.6g}{100g}=\frac{y}{56.2g}$
y≈17.8g
则析出硝酸钾晶体的质量为：95g-17.8g=77.2g
故填：77.2．

点评 此题考查溶解度知识的具体应用，对学生深入理解溶解度的概念有一定帮助，同时也复习了有关混合物分离的一些常识性的基础知识．