Question

草木灰是一種農家肥，它的主要成分是碳酸鉀，還有硫酸鉀，氯化鉀等。化學興趣小組為測定某草木灰樣品中的有效成分，取50g草木灰于燒杯中，不斷滴入硫酸溶液，當滴入30g硫酸溶液時，不再有氣泡產生，此時燒杯中的殘余混合物的質量為77.8g。（假設草木灰的其他成分不含鉀元素且不與酸反應）
請計算回答：
（1）草木灰的主要成分所屬的物質類別為____________（填“酸、堿或鹽”）。
（2）如圖表示反應過程中放出的氣體質量與加入硫酸溶液的關系曲線，請求出圖中縱坐標上a點數值：a=________________g；

（3）計算草木灰樣品中碳酸鉀的質量分數。（要求寫出計算過程）
（4）通過其他實驗，測得該50g草木灰中還含的硫酸鉀質量為8.7g，氯化鉀的質量為1.49g，則該50g草木灰樣品中鉀元素的質量為__________g。

Answer 1

（1）鹽；（2）2.2（3）13.8%（4）8.58

解析試題分析：（1）根據題意可知，“草木灰是一種農家肥，它的主要成分是碳酸鉀，還有硫酸鉀，氯化鉀等”。其中的碳酸鉀，還有硫酸鉀，氯化鉀均是由金屬離子和酸根離子構成的化合物，屬于鹽類。
（2）a點表示生成氣體的質量的最大值。根據題意可知：該氣體為碳酸鉀與硫酸反應生成的二氧化碳氣體。其質量為：50g（草木灰）+30g（硫酸溶液）—77.8g（殘余混合物）="2.2" g。所以a="2.2" g；
（3）根據題意可知：已知量為生成二氧化碳的質量；未知量為樣品中碳酸鉀的質量分數。
解題思路：可根據二氧化碳與碳酸鉀在反應中的質量，求出碳酸鉀的質量，進一步求出其在樣品中的質量分數。具體過程如下：
解：設草木灰樣品中碳酸鉀的質量為x
K₂CO₃+H₂SO₄=K₂SO₄+CO₂↑+H₂O
138                44
x                  2.2g
138：44=x：2.2g
解得：x=6.9g
碳酸鉀的質量分數=×100%=13.8%
答：草木灰樣品中碳酸鉀的質量分數為13.8%
（4）草木灰中的鉀元素是碳酸鉀、硫酸鉀和氯化鉀三種物質中的鉀元素的質量和。可分別根據三種物質的化學式求出其中所含鉀元素的質量。具體解題過程如下：
6.9g碳酸鉀（K2 CO3）中含鉀元素的質量為：6.9g×（ ×100%）=3.9g；
8.7g硫酸鉀（K2 SO4）中含鉀元素的質量為：8.7g×（ ×100%）=3.9g；
1.49g氯化鉀（KCl）中含鉀元素的質量為：1.49g×（ ×100%）=0.78g；
草木灰樣品中鉀元素的質量為3.9g+3.9g+0.78g=8.58g。
考點：綜合計算