Question

氢氧化钾是工业强碱之一，与氢氧化钠化学性质相似。一次化学实验后同学忘记盖瓶塞。化学兴趣小组同学想探究该瓶氢氧化钾固体是否变质。大家展开充分讨论，邀你参与。

（猜想）A、没有变质       

B、部分变质       

C、完全变质

（1）氢氧化钾在空气中变质的原因____（用方程式表示）。

（査阅资料）氯化钾溶液和氯化钙溶液呈中性。

（2）设计甲、乙两组实验方案并完成实验取瓶中固体少许，加水溶解配成溶液，分装于两支洁净试管。

实验方案	实验操作	实验现象	实验结论
甲	取一支试管，滴入无色酚酞试液，振荡	溶液变红色	猜想A正确
乙	取另一支试管，滴入足量的氯化钙溶液充分反应后再滴入几滴硫酸铵试液	先有___产生 再有____产生	猜想B正确

（3）（相互交流）大家认为甲的方案不可信，请你说出理由_____。滴入硫酸铵后发生的化学反应方程式_____。

（4）如果B猜想是正确的，大家想继续探究该瓶氢氧化钾固体中KOH的质量分数。设计了下列实验。

（操作步骤）①首先称量出饱和烧碱溶液（含仪器）的质量m₁再与前面装置连接。

②按正确方法检查装置气密性，气密性良好。

③关闭K₂，打开K₁和K₃，挤压N₂储气囊给装置充分充气。

④关闭K₁，打开K₂滴入足量稀HCl，充分反应。⑤关闭K₂，打开K₁再次挤压N₂储气囊，给装置充分充气。⑥关闭K₃取下盛装烧碱的装置，称量质量为m₂。回答问题：

（Ⅰ）步骤③充入N₂的目是_____。

（Ⅱ）浓硫酸的作用是_______。

（Ⅲ）若不进行步骤⑤，KOH质量分数（偏大或偏小）____。

Answer

先有白色沉淀产生 后有剌鼻性气体放出 碳酸钾溶液也显碱性，能使酚酞试液变红色 排除装置中的空气（或排除装置中的二氧化碳） 干燥二氧化碳 偏大

【解析】

（1）氢氧化钾与氢氧化钠化学性质相似，氢氧化钾在空气中变质的原理与氢氧化钠在空气中变质的原理相似，即吸收空气中的二氧化碳生成碳酸盐和水，反应的化学式为：

；

（2）氯化钙和碳酸钾反应，生成白色沉淀碳酸钙，实验现象是有白色沉淀产生；滴入硫酸铵之后，氢氧化钾与硫酸铵反应生成硫酸钾、氨气和水，氨气是有刺激性气味的气体；

（3）碳酸钾溶液呈碱性，同样可以是无色酚酞变成红色，不能区分此处是氢氧化钾还是碳酸钾；氢氧化钾与硫酸铵反应生成硫酸钾、氨气和水，反应的化学方程式为：

；

（4）（Ⅰ）：氮气性质稳定，不与实验装置中的氢氧化钾、碳酸钾和氢氧化钠反应，在装置中充入氮气，把实验装置中的空气（主要是二氧化碳）排除干净，可以使实验结果更加精准；

（Ⅱ）：浓硫酸具有吸水性，可以吸收反应中生成的水，使二氧化碳气体在通过浓硫酸瓶后成为干燥的二氧化碳气体；

（Ⅲ）：按压氮气气球，使氮气将装置中反应生成的二氧化碳全部与饱和的烧碱溶液反应，这样可以根据生成的二氧化碳的质量来计算混合物中碳酸钾的质量，如果不采取步骤⑤，实验装置中有二氧化碳存在，计算得出的碳酸钾质量偏小，相应的氢氧化钾的质量偏大。