Question

小云同學在整理廚房時不小心將一瓶醋打翻，醋灑在火爐旁的一堆草木灰上，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡生成，激發(fā)了興趣，于是他決定與學習小組的同學對草木灰的成分進行探究．

[探究活動一]
根據(jù)所學酸堿鹽知識，同學們猜想草木灰中含有能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的鹽類物質(zhì)，于是，設(shè)計并進行如圖1所示的實驗．觀察到錐形瓶A內(nèi)有大量的氣泡冒出，試管B中澄清的石灰水變渾濁．根據(jù)上述實驗現(xiàn)象推斷：草木灰中一定含有

碳酸鹽

（選填“硫酸鹽”、“碳酸鹽”或“硝酸鹽”）． 試管B中有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

．
[探究活動二]
資料摘要Ⅰ：多種金屬化合物在灼燒時，產(chǎn)生的火焰呈現(xiàn)各種特殊的顏色，例如下表．

化合物所含金屬元素	鈣元素	鉀元素	銅元素
灼燒產(chǎn)生火焰顏色	磚紅色	紫色（透過藍色鈷玻璃片）	綠色

資料摘要Ⅱ：碳酸鉀與碳酸鈉、碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學性質(zhì)相似；碳酸氫鈉性質(zhì)不穩(wěn)定，受熱易分解．
（1）同學們認為還必須對草木灰中存在的鹽類物質(zhì)中所含的金屬元素進行探究．同學們在老師的指導(dǎo)下，取草木灰樣品在火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃片觀察到火焰呈

紫

色，由此得出草木灰含有鉀元素的結(jié)論．
（2）綜合上述探究結(jié)果，進一步猜測草木灰中含有的鉀鹽是：
a．KHCO₃    b．

K₂CO₃

 c．前兩者的混合物．
（3）小紅認為上述猜測

ac

是錯誤的．理由是草木灰經(jīng)柴草燃而成，

其中不可能存在受熱易分解的KHCO₃

．
[探究活動三]
老師指出：草木灰成分復(fù)雜，其中所含其它成分的探究有待同學們后續(xù)進行．某同學設(shè)計了如圖2中的裝置進行實驗，測定草木灰中碳酸鉀的質(zhì)量分數(shù)．（水蒸氣的影響忽略不計，夾持裝置已略去）
主要實驗步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性；稱量B瓶及溶液的質(zhì)量為83.4g．
②稱量30g樣品，加適量蒸餾水溶解，過濾，得到試樣溶液，放入錐形瓶中；
③從分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止；
④緩緩鼓入一定量的N₂； ⑤再次稱量B瓶及溶液的質(zhì)量為85.6g．
請回答下列問題：
（1）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式

K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑

，該樣品中碳酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為

23

%．
（2）鼓入一定量的N₂的目的是

將裝置A中的二氧化碳排出被B吸收

，裝置C中澄清石灰水的作用是

證明二氧化碳已被B完全吸收

．

Answer 1

分析：探究活動一]：根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁以及碳酸鹽和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳進行解答；
[探究活動二]：（1）根據(jù)資料摘要可知鉀元素在火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃片觀察到火焰呈紫色；
（2）根據(jù)碳酸鹽以及碳酸氫鹽可以和鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳進行猜想；
（3）根據(jù)生活經(jīng)驗可知，草木灰是柴草燃燒得到的產(chǎn)物，不可能存在受熱易分解的KHCO₃；
[探究活動二]：（1）正確書寫碳酸鉀與稀鹽酸反應(yīng)的化學方程式；根據(jù)“稱量B瓶及溶液的質(zhì)量為83.4g”和“再次稱量B瓶及溶液的質(zhì)量為85.6g”，推測二氧化碳的質(zhì)量，則可求碳酸鉀的質(zhì)量，可求其質(zhì)量分數(shù)．（2）根據(jù)圖形中的裝置，推測其作用．

解答：解：[探究活動一]：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，產(chǎn)生的氣體中含有二氧化碳，有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為 CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；碳酸鹽和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，根據(jù)所學知識，可得出如下結(jié)論：草木灰中一定含有碳酸鹽；
[探究活動二]：（1）由資料摘要可知鉀元素在火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃片觀察到火焰呈紫色；
（2）碳酸鹽以及碳酸氫鹽可以和鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳，進行猜想：a．KHCO₃；b．K₂CO₃；c．K₂CO₃和KHCO₃；
（3）根據(jù)生活經(jīng)驗可知，草木灰是柴草燃燒得到的產(chǎn)物，不可能存在受熱易分解的KHCO₃，所以a、c猜想錯誤；
[探究活動二]：（1）正確書寫碳酸鉀與稀鹽酸反應(yīng)的化學方程式K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑；根據(jù)“稱量B瓶及溶液的質(zhì)量為83.4g”和“再次稱量B瓶及溶液的質(zhì)量為85.6g”，推測二氧化碳的質(zhì)量為2.2g，則可求碳酸鉀的質(zhì)量和其質(zhì)量分數(shù)．
解：設(shè)試樣中K₂CO₃的質(zhì)量為x．
K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂O+CO₂↑
138                 44
x                  2.2g   
  

138

x

=

44

2.2g

解得：x=6.9 g        
∴

6.9g

30g

×100%=23%
（2）由圖可知，鼓入一定量的N₂的目的是 將裝置A中的二氧化碳排出被B吸收，裝置C中澄清石灰水的作用是 證明二氧化碳已被B完全吸收．
故答案為：【探究活動一】碳酸鹽；  CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；    
【探究活動二】（1）紫；（2）K₂CO₃； （3）a、c；其中不可能存在受熱易分解的KHCO₃；  
【探究活動三】（1）K₂CO₃+2HCl═2KCl+H₂O+CO₂↑；23%．
（2）將裝置A中的二氧化碳排出被B吸收；證明二氧化碳已被B完全吸收．

點評：在解決類似的探究問題時，因物質(zhì)是開放地選擇，所以應(yīng)盡量選取自己熟悉檢驗方法的物質(zhì)，為后面的檢驗免去麻煩．