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

448 碳酸钾与碳酸氢钾的物质的量之比为3：1 153.6kg KCu2（OH）（SO4）2

【解析】

(1)组成为K2O•CaO•6SiO2的钾玻璃，n＝＝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+)＝＝0.02mol，产生9.32g白色沉淀为硫酸钡，n(SO42﹣)＝＝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。

(1)组成为K2O•CaO•6SiO2的钾玻璃，n＝＝10mol，由K2O•CaO～K2CO3•CaCO3～2CO2↑可知，生成气体为20mol，体积为20mol×22.4L/mol＝448L；

(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；

(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；

(4)n(K+)＝＝0.02mol，产生9.32g白色沉淀为硫酸钡，n(SO42﹣)＝＝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。