Question

取100克水，配成100°C时KCl饱和溶液，又取50克水加入35.4克NaNO₃配成溶液．将这两种溶液混合后，在l00°C时有晶体析出，请列式计算所析出晶体的成分和质量？（已知100°C时各物质的溶解度为：KCI 31g、NaNO₃ 80g、KNO₃ 20.9g、NaCl 35.8g）

Answer 1

考点：溶液中溶质的质量分数及相关计算

专题：计算题

分析：根据100°C氯化钾、硝酸钠的溶解度可知氯化钾、硝酸钠溶液在混合液中不饱和，析出的晶体中不会含有硝酸钠、氯化钾；然后根据氯化钾、硝酸钠的质量计算出混合液中含有硝酸钠、氯化钠的质量，最后结合该温度下的溶解度判断析出晶体成分及质量．

解答： 解：两溶液混合后，溶剂质量为150克，最多溶解硝酸钠的质量为：

150g

100g

×80g=120克，而实际硝酸钠质量仅有35.4克，则混合液中硝酸钠溶液为不饱和溶液；原氯化钾是饱和溶液，混合后溶剂增加，溶质质量不变，则混合液中氯化钾溶液也不饱和，故析出的晶体中不会含有硝酸钠、氯化钾；
混合溶液中的四种离子：K⁺、Na⁺、Cl^-、NO₃^-，相互结合可以形成硝酸钾、氯化钠，
设混合后可能会生成硝酸钾以及氯化钠的质量分别为y、z，消耗硝酸钠的质量为x，
NaNO₃+KCl═KNO₃+NaCl
85   74.5  101  58.5
x    31g     y    z
x=

31g×85

74.5

≈35.37g，硝酸钠有剩余，
则混合液中含有的硝酸钾的质量为：y=

101×31g

74.5

=42.3g，
混合液中含有氯化钠的质量为：z=

31g×58.5

74.5

=24.3g，
已知10O℃时硝酸钾的溶解度为20.9克，氯化钠的溶解度为35.8克．
设150克水中最多溶解硝酸钾和氯化钠的质量为m、w，
1OO：150=20.9：m  m=31.4g，3l.4＜42.3，
l00：150=35.8：W，w=53.7g，53.7＞24.3，
故可知析出的晶体是硝酸钾，质量为：42.3g-31.4g=10.9g，
答：混合液中析出的晶体为硝酸钾，质量为10.9g．

点评：本题考查了溶液中溶质质量分数的计算，题目难度中等，此题是一道溶液析出晶体的考查题，解题的关键是掌握不同物质溶解度与温度的关系以及溶解度的概念和相关计算等内容．