Question

在實驗室制取氧氣時，取MnO₂和KClO₃的固體混合物15.25g，加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，收集到一定質(zhì)量的氧氣．某化學興趣小組欲求得所制氧氣的質(zhì)量，他們將加熱后剩余物冷卻到一定溫度后，通過多次加水測定剩余物質(zhì)量的辦法即可求出．加水的質(zhì)量與剩余固體的質(zhì)量見下表：（MnO₂是不溶于水的固體粉末）

編號	1	2	3	4
加水的質(zhì)量（g）	10	10	10	10
剩余固體的質(zhì)量（g）	7.25	4.05	m	3

試求：（2KClO₃-245，O₂-32）
（1）寫出氯酸鉀、二氧化錳混合加熱的化學方程式：

 

；
（2）加熱t(yī)₃時間后，小明認為氯酸鉀已經(jīng)完全反應，請你幫他說明理由？

 

；
（3）小華根據(jù)質(zhì)量守恒定律很快得到O₂的質(zhì)量是

 

g；
（4）請你通過計算，幫助他們說明該藥品氯酸鉀是否純凈．

Answer 1

分析：（1）加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物時，氯酸鉀受熱分解生成氯化鉀和氧氣，二氧化錳作為反應的催化劑不參加反應，書寫化學方程式時二氧化錳作為反應條件；
（2）根據(jù)題中所給信息，加熱至不在產(chǎn)生氣體為止來分析；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，氧氣的質(zhì)量=反應前固體總質(zhì)量-反應后固體質(zhì)量；
（4）根據(jù)氧氣質(zhì)量，由氯酸鉀分解的化學方程式可以計算出氯酸鉀的質(zhì)量，據(jù)此答題．

解答：解：（1）氯酸鉀在二氧化錳催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學方程式為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）由題中所給信息，固體加熱不再產(chǎn)生氣體為止，證明氯酸鉀已經(jīng)反應完全；
（3）由圖中1、2次加水的數(shù)據(jù)可以看出：10g水能溶解氯化鉀7.25g-4.05g=3.2g，按照上述規(guī)律，第三次加水后剩余固體質(zhì)量應該為4.05g-3.2g=0.85g＜3g，說明第三次加水后固體質(zhì)量不能減小到0.85g，而是減小到3g，這3g就是不能溶于水的二氧化錳的質(zhì)量，則反應后固體總質(zhì)量為7.25g+3.2=10.45，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，可知氧氣的質(zhì)量為：15.25g-10.45g=4.8g；
（4）設需xg氯酸鉀加熱分解，生成4.8g氧氣
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245              96
xg               4.8g

245

96

=

xg

4.8g

 
解之得：x=12.25g．
由原固體混合物中二氧化錳的質(zhì)量為3g，得出固體氯酸鉀的質(zhì)量=15.25g-3g=12.25g，所以該藥品氯酸鉀純凈．
故答案為：（1）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）由固體加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，證明氯酸鉀已經(jīng)反應完全；
（3）4.8；
（4）設需xg氯酸鉀加熱分解，生成4.8g氧氣
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245              96
xg               4.8g

245

96

=

xg

4.8g

 
解之得：x=12.25
由原固體混合物中二氧化錳的質(zhì)量為3g，得出固體氯酸鉀的質(zhì)量=15.25g-3g=12.25g，所以該藥品氯酸鉀純凈．

點評：分析圖表中數(shù)據(jù)時，要關注造成數(shù)據(jù)發(fā)生變化的原因，分析數(shù)據(jù)不再改變時所說明的問題，從而發(fā)現(xiàn)隱含條件．