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8. 劳动实践课上，同学们用草木灰给农作物施肥。他们查阅资料，得知草木灰是一种重要的农家肥，碳酸钾含量高。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量？（选用向日葵灰）
查阅资料：向日葵灰中碳酸钾的含量约为51.97%。
（1）草木灰中的碳酸钾按照化肥的成分，属于
【设计与实验】
实验一：提取碳酸钾。
第一步：燃烧秸秆，收集草木灰，称取20.0g。
第二步：用60℃水浸洗草木灰并过滤，浸洗滤渣2次，合并滤液。
第三步：蒸发滤液，烘干得到9.9g固体。
实验二：测定碳酸钾的含量。
取实验一中烘干后所得固体9.9g进行如图所示的实验。
（2）实验中需缓慢滴入稀硫酸，从而达到慢慢生成$\ce{CO_{2}}$的目的，有利于
【数据与解释】
（3）称量图中反应前后烧杯C和其中溶液的总质量，增重2.64g。通过计算说明该草木灰中碳酸钾的质量分数是否与查阅资料相符。
【提出问题】如何测定草木灰中碳酸钾的含量？（选用向日葵灰）
查阅资料：向日葵灰中碳酸钾的含量约为51.97%。
（1）草木灰中的碳酸钾按照化肥的成分，属于
钾
肥。【设计与实验】
实验一：提取碳酸钾。
第一步：燃烧秸秆，收集草木灰，称取20.0g。
第二步：用60℃水浸洗草木灰并过滤，浸洗滤渣2次，合并滤液。
第三步：蒸发滤液，烘干得到9.9g固体。
实验二：测定碳酸钾的含量。
取实验一中烘干后所得固体9.9g进行如图所示的实验。
（2）实验中需缓慢滴入稀硫酸，从而达到慢慢生成$\ce{CO_{2}}$的目的，有利于
干燥二氧化碳气体，且使二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收
。【数据与解释】
（3）称量图中反应前后烧杯C和其中溶液的总质量，增重2.64g。通过计算说明该草木灰中碳酸钾的质量分数是否与查阅资料相符。
答案
8.（1）钾 （2）干燥二氧化碳气体，且使二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收 （3）41.4%＜51.97%，该草木灰中碳酸钾的质量分数与查阅资料不相符。
解析
【分析】
本题围绕草木灰中碳酸钾含量测定展开，需依次解决化肥分类、实验装置作用、化学计算三类问题：（1）根据碳酸钾含有的营养元素判断化肥类型；（2）分析缓慢滴加稀硫酸对CO₂生成速率的控制，结合装置功能明确其作用；（3）利用CO₂质量，通过化学方程式计算碳酸钾质量，再结合草木灰总质量计算其质量分数，与资料数据对比判断是否相符。
【解析】
（1）碳酸钾中含有植物生长所需的钾元素，因此属于钾肥；
（2）缓慢滴入稀硫酸可控制反应速率，使生成的CO₂气流平稳，既有利于B装置中浓硫酸对CO₂的充分干燥，又能让CO₂进入C装置后与氢氧化钠溶液充分接触，被完全吸收；
（3）设9.9g烘干固体中碳酸钾的质量为x，反应的化学方程式为：
$\ce{K_{2}CO_{3} + H_{2}SO_{4} = K_{2}SO_{4} + CO_{2}↑ + H_{2}O}$
$\ce{K_{2}CO_{3}}$的相对分子质量为138，$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为44，已知生成$\ce{CO_{2}}$的质量为2.64g，可得：
$\frac{138}{44} = \frac{x}{2.64g}$
解得：$x = \frac{138×2.64g}{44} = 8.28g$
草木灰总质量为20.0g，因此草木灰中碳酸钾的质量分数为：$\frac{8.28g}{20.0g}×100\% = 41.4\%$
由于$41.4\% ＜ 51.97\%$，故该草木灰中碳酸钾的质量分数与查阅资料不相符。
【答案】
（1）钾；（2）干燥二氧化碳气体，且使二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收；（3）该草木灰中碳酸钾的质量分数为41.4%，与查阅资料不相符。
【知识点】
化学肥料、根据化学方程式计算、实验装置的作用
【点评】
本题结合农业生产实际，将化肥分类、实验分析与化学计算结合，需明确各装置的功能，计算时注意区分提取固体和草木灰的质量，避免概念混淆，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
本题围绕草木灰中碳酸钾含量测定展开，需依次解决化肥分类、实验装置作用、化学计算三类问题：（1）根据碳酸钾含有的营养元素判断化肥类型；（2）分析缓慢滴加稀硫酸对CO₂生成速率的控制，结合装置功能明确其作用；（3）利用CO₂质量，通过化学方程式计算碳酸钾质量，再结合草木灰总质量计算其质量分数，与资料数据对比判断是否相符。
【解析】
（1）碳酸钾中含有植物生长所需的钾元素，因此属于钾肥；
（2）缓慢滴入稀硫酸可控制反应速率，使生成的CO₂气流平稳，既有利于B装置中浓硫酸对CO₂的充分干燥，又能让CO₂进入C装置后与氢氧化钠溶液充分接触，被完全吸收；
（3）设9.9g烘干固体中碳酸钾的质量为x，反应的化学方程式为：
$\ce{K_{2}CO_{3} + H_{2}SO_{4} = K_{2}SO_{4} + CO_{2}↑ + H_{2}O}$
$\ce{K_{2}CO_{3}}$的相对分子质量为138，$\ce{CO_{2}}$的相对分子质量为44，已知生成$\ce{CO_{2}}$的质量为2.64g，可得：
$\frac{138}{44} = \frac{x}{2.64g}$
解得：$x = \frac{138×2.64g}{44} = 8.28g$
草木灰总质量为20.0g，因此草木灰中碳酸钾的质量分数为：$\frac{8.28g}{20.0g}×100\% = 41.4\%$
由于$41.4\% ＜ 51.97\%$，故该草木灰中碳酸钾的质量分数与查阅资料不相符。
【答案】
（1）钾；（2）干燥二氧化碳气体，且使二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收；（3）该草木灰中碳酸钾的质量分数为41.4%，与查阅资料不相符。
【知识点】
化学肥料、根据化学方程式计算、实验装置的作用
【点评】
本题结合农业生产实际，将化肥分类、实验分析与化学计算结合，需明确各装置的功能，计算时注意区分提取固体和草木灰的质量，避免概念混淆，整体难度中等。
【难度系数】
0.5
