Question

硝土中含有硝酸镁、硝酸钙、氯化钠等物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，民间曾用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾．其主要生产流程为：

（1）写出步骤①中生成MgCO₃沉淀的化学方程式：______，反应类型：______．
（2）步骤④中滤液可重复使用的理由是______．
（3）参考右图，解释生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体，而用冷却结晶得到KNO₃晶体的原因：______．
（4）不同植物燃烧得到的草木灰中碳酸钾的含量不同．为测定玉米杆燃烧得到的草木灰中钾元素的质量分数，某同学称取了100g该草木灰，向其中加入足量的稀硫酸，待完全反应后，收集到6.6gCO₂气体（假设草木灰中其它成分不与酸反应）．
求：①100g草木灰中K₂CO₃的质量．
②该草木灰中钾元素的质量分数．

Answer

（1）由题意“硝土中含有硝酸镁、硝酸钙、氯化钠等物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，民间曾用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾”则可知生成MgCO3沉淀的化学方程式；反应符合“‘双交换，价不变’，内项结合，外项结合”
（2）步骤④中滤液可重复使用的理由是滤液中含有较多的KNO3；
（3）由溶解度曲线可知：生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体，而用冷却结晶得到KNO3晶体的原因；
（4）正确书写化学方程式，根据二氧化碳的质量，计算碳酸钾的质量；根据碳酸钾中钾元素的质量分数，则可求该草木灰中钾元素的质量．
【解析】
（1）由题意“硝土中含有硝酸镁、硝酸钙、氯化钠等物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，民间曾用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾”则可知生成MgCO3沉淀的化学方程式Mg（NO3）2+K2CO3═MgCO3↓+2KNO3；反应符合“‘双交换，价不变’，内项结合，外项结合”，反应为复分解反应；
（2）步骤④中滤液可重复使用的理由是滤液中含有较多的KNO3；
（3）解释生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体，而用冷却结晶得到KNO3晶体的原因：NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，KNO3的溶解度受温度变化的影响较大；
（4）【解析】
设碳酸钾的质量为x，其中钾元素的质量为y，．
K2CO3+H2SO4═K2SO4+H2O+CO2↑
138                   44
x                     6.6
，x=20.7g
钾元素的质量为=11.7g
钾元素在草木灰中的质量分数为=11.7%
答：碳酸钾质量为20.7克，钾元素的质量分数为11.7%
故答为：（1）Mg（NO3）2+K2CO3═MgCO3↓+2KNO3，复分解反应
（2）滤液中含有较多的KNO3（或重复利用滤液中的KNO3，节约原料，提高原料的利用率）
（3）NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，KNO3的溶解度受温度变化的影响较大．
（4）100g草木灰中碳酸钾质量为20.7克，该草木灰中钾元素的质量分数为11.7%