Question

碳酸钾与碳酸氢钾都是重要的化学试剂与工业原料，具有广泛的用途．
（1）将碳酸钾、石灰石和二氧化硅进行高温煅烧，可得到组成为K₂O?CaO?6SiO₂的钾玻璃，同时排出CO₂．若制造5.1kg钾玻璃，排放的CO₂在标准状况下的体积是

 

L．
（2）已知亚硫酸的酸性强于碳酸．工业上用碳酸钾与碳酸氢钾的混合溶液吸收SO₂，充分反应后，所得溶液组成如下表：

物质	K2CO3	KHCO3	K2SO3
质量（kg）	55.2	120.0	63.2

计算原吸收液中碳酸钾与碳酸氢钾的物质的量之比．
（3）根据上表中的数据，计算上表的混合溶液还能吸收SO₂的最大质量（不计SO₂的溶解）．
（4）将热的浓CuSO₄溶液与K₂CO₃溶液混合，析出物中有一种蓝色粒状晶体（不含结晶水），式量为376，其中钾元素的质量分数为0.104．取0.02mol该晶体溶于足量的稀盐酸中，没有气体产生，再加入BaCl₂，产生9.32g白色沉淀，通过计算推断晶体的化学式．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有关混合物反应的计算,复杂化学式的确定

专题：计算题

分析：（1）组成为K₂O?CaO?6SiO₂的钾玻璃，n=

5100g

510g/mol

=10mol，由K₂O?CaO～K₂CO₃?CaCO₃～2CO₂↑计算；
（2）n（K₂CO₃）=0.4mol，n（KHCO₃）=1.2mol，n（K₂SO₃）=0.4mol，结合2K₂CO₃+SO₂+H₂O→2KHCO₃+K₂SO₃反应计算；
（3）混合溶液还能吸收SO₂的最大质量时生成KHSO₃，结合原子守恒计算；
（4）n（K⁺）=

376×0.02×0.104

39

=0.02mol，产生9.32g白色沉淀为硫酸钡，n（SO₄^2-）=

9.32g

233g/mol

=0.04mol，没有气体，不含碳酸根离子，蓝色粒状晶体含铜离子，结合相对分子质量分析．

解答： 解：（1）组成为K₂O?CaO?6SiO₂的钾玻璃，n=

5100g

510g/mol

=10mol，由K₂O?CaO～K₂CO₃?CaCO₃～2CO₂↑可知，生成气体为20mol，体积为20mol×22.4L/mol=448L，
故答案为：448；
（2）n（K₂CO₃）=0.4kmol，n（KHCO₃）=1.2kmol，n（K₂SO₃）=0.4kmol，由2K₂CO₃+SO₂+H₂O→2KHCO₃+K₂SO₃，K₂CO₃原有0.4+0.8=1.2kmol，KHCO₃原有1.2-0.8=0.4kmol，原吸收液中碳酸钾与碳酸氢钾的物质的量之比为3：1，
故答案为：碳酸钾与碳酸氢钾的物质的量之比为3：1；
（3）混合溶液还能吸收SO₂的最大质量时生成KHSO₃，K⁺总和为2.8kmol，最多可形成KHSO₃2.8kmol，故还可吸收SO₂为2.8-0.4=2.4kmol，其质量为2.4kmol×64g/mol=153.6kg，答：能吸收SO₂的最大质量为153.6kg；
（4）n（K⁺）=

376×0.02×0.104

39

=0.02mol，产生9.32g白色沉淀为硫酸钡，n（SO₄^2-）=

9.32g

233g/mol

=0.04mol，没有气体，不含碳酸根离子，蓝色粒状晶体含铜离子，钾离子与硫酸根离子个数比为1：2，若铜离子个数为2，由电荷守恒可知，OH^-的个数为1，化学式为KCu₂（OH）（SO₄）₂，其式量为376符合题意，
答：晶体的化学式为KCu₂（OH）（SO₄）₂．

点评：本题考查化学反应方程式的计算，题目难度较大，把握发生的化学反应及原子守恒为解答的关键，侧重分析能力及计算能力的考查，（4）为解答的难点．