Question

20．某K₂CO₃与KHCO₃的混合物共6.14g，加热分解后质量减少为5.52g．
（1）求原混合物中K₂CO₃的质量分数．（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
（2）若将原混合物溶于200mL水配成溶液，向溶液中逐滴加入1.0mol•L^-1的稀盐酸．当加入的稀盐酸的体积为30mL时开始产生气体；当加入50mL稀盐酸时，产生的气体在标准状况下的体积为448mL．

Answer 1

分析 （1）设原混合物中，n（K₂CO₃）=x mol，n（KHCO₃）=y mol，根据2KHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，加热分解后得到共（x+0.5y）mol的K₂CO₃，然后利用质量守恒列式计算出碳酸钾的物质的量，再根据m=nM计算出碳酸钾的质量，最后根据质量分数的表达式计算出混合物中碳酸钾的质量分数；
（2）向溶液中逐滴加入1.0mol•L^-1的稀盐酸，先发生反应K₂CO₃+HCl═KHCO₃+KCl，然后发生反应KHCO₃+HCl═KCl+H₂O+CO₂↑，据此列式计算．

解答 解：（1）设原混合物中，n（K₂CO₃）=x mol，n（KHCO₃）=y mol，
根据2KHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂CO₃+H₂O+CO₂↑，加热分解后得到共（x+0.5y）mol的K₂CO₃，
则：138 x+100 y=6.14、138（x+0.5y）=5.52，
解得：x=0.03，y=0.02
原混合物中K₂CO₃的质量分数为：ω（K₂CO₃）=$\frac{0.03mol×138g•mol-1}{6.14g}$×100%=67.4%，
答：原混合物中K₂CO₃的质量分数为67.4%；
（2）原混合物中含有0.03mol碳酸钾、0.02mol碳酸氢钾，向该溶液中逐滴加入1.0mol•L^-1的稀盐酸，先发生反应K₂CO₃+HCl═KHCO₃+KCl，0.03mol碳酸钾完全转化成碳酸氢钾总共消耗0.03molHCl，消耗盐酸溶液体积为：$\frac{0.03mol}{1.0mol/L}$=0.03L=30mL；
之后再加入盐酸后开始生成沉淀，则加入50mL稀盐酸时，与碳酸氢钾反应生成二氧化碳的盐酸为20mL，含有HCl的物质的量为：1.0mol/L×0.02L=0.02mol，根据反应KHCO₃+HCl═KCl+H₂O+CO₂↑可知，0.02molHCl完全反应生成了0.02mol二氧化碳，标准状况下0.02mol二氧化碳的体积为：22.4L/mol×0.02mol=0.448L=448mL，
故答案为：30；448．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意熟练掌握物质的量与摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积之间的关系，试题培养了学生的化学计算能力．