Question

11．已知：將10g氯酸鉀和2g二氧化錳混合后放入試管中加熱，收集所需要的氧氣后，停止加熱讓試管冷卻，稱得試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為7.2g，求生成氯化鉀的質(zhì)量．
（1）小意很快得到（10g+2g-7.2g）是O₂（填化學(xué)式）的質(zhì)量；
（2）進(jìn)而求出KCl的質(zhì)量，請(qǐng)你寫出小意計(jì)算KCl的質(zhì)量的過程；
（3）小思依據(jù)上述計(jì)算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)題目數(shù)據(jù)有問題．請(qǐng)你通過簡單的計(jì)算，論證他的發(fā)現(xiàn)．
（4）如何才能更正該題呢？小意和小思認(rèn)為有許多方法，例如將題目中“10g氯酸鉀”改為“ag氯酸鉀”，其他物質(zhì)的質(zhì)量不變，則a的取值范圍為多少？

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中生成的氣體逸出，故生成氧氣的質(zhì)量=參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和-反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
（2）根據(jù)氯酸鉀分解的化學(xué)方程式和生成氧氣的質(zhì)量，列出比例式，就可計(jì)算出生成氯化鉀的質(zhì)量；
（3）剩余固體的質(zhì)量=生成氯化鉀的質(zhì)量+二氧化錳的質(zhì)量（催化劑不參與反應(yīng)）；
（4）①根據(jù)完全反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量和化學(xué)方程式計(jì)算，得出氯酸鉀的質(zhì)量；
②假設(shè)氯酸鉀沒有反應(yīng)，也就是氯酸鉀最少的質(zhì)量就是剩余固體質(zhì)量-二氧化錳質(zhì)量．

解答 解：（1）①生成氧氣的質(zhì)量為：10g+2g-7.2g=4.8g；
（2）設(shè)生成氯化鉀的質(zhì)量為x，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
            149   96
             x    4.8g
$\frac{149}{x}=\frac{96}{4.8g}$
解得：x=7.45g；
（3）所剩固體的質(zhì)量=7.45g+2g=9.45g＞7.2g，所以題目有錯(cuò)誤．
（或氯酸鉀質(zhì)量=7.45g+4.8g=12.25g＞10g所以題目有錯(cuò)誤．）
（4）①如果完全反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為7.2g，則氯酸鉀質(zhì)量為y，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245         149
y         7.2g-2g
$\frac{245}{y}=\frac{149}{7.2g-2g}$
解之得：y=8.55g；
②假設(shè)氯酸鉀沒有完全反應(yīng)，則其質(zhì)量為：7.2g-2g=5.2g．
由于氯酸鉀一定會(huì)分解，只是分解完全與否的問題，所以氯酸鉀質(zhì)量一定大于5.2g．故a的取值范圍是：5.2g＜a≤8.55g．
故答案為：5.2g＜a≤8.55g．
故答案為：
（1）O₂，
（2）7.45克；
（3）所剩固體的質(zhì)量=7.45g+2g=9.45g＞7.2g，所以題目有錯(cuò)誤．
（4）5.2g＜a≤8.55g．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．