Question

20．取一定質量氯酸鉀和二氧化錳的固體混合物，在試管中加熱至不再有氣體放出，將試管內的剩余固體15.5g，冷卻后溶于水，過濾、洗滌、干燥得純凈固體0.6g．
（1）推斷試管內剩余固體中含有哪些物質？各為多少？
（2）計算氯酸鉀的質量及反應放出氣體的質量；
（3）計算原混合物中氯元素的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，在試管中加熱至不再有氣體放出，試管內的剩余固體為氯化鉀和二氧化錳的混合物，氯化鉀易溶于水，二氧化錳難溶于水；將試管內的剩余固體15.5g，冷卻后溶于水，過濾、洗滌、干燥得純凈固體0.6g，即二氧化錳的質量為0.6g；則氯化鉀的質量為15.5g-0.6g=14.9g，由反應的化學方程式列式計算出參加反應的氯酸鉀的質量，據(jù)此進行分析解答．

解答 解；（1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，在試管中加熱至不再有氣體放出，試管內剩余固體中含有氯化鉀和二氧化錳；氯化鉀易溶于水，二氧化錳難溶于水；將試管內的剩余固體15.5g，冷卻后溶于水，過濾、洗滌、干燥得純凈固體0.6g，即二氧化錳的質量為0.6g；則氯化鉀的質量為15.5g-0.6g=14.9g．
（2）設參加反應的氯酸鉀的質量為x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245         149
x           14.9g
$\frac{245}{149}=\frac{x}{14.9g}$     x=24.5g
由質量守恒定律，生成氧氣的質量為24.5g-14.9g=9.6g．
（3）原混合物中氯元素的質量為24.5g×$\frac{35.5}{39+35.5+16×3}×$100%=7.1g．
原混合物中氯元素的質量分數(shù)為$\frac{7.1g}{24.5g+0.6g}$×100%≈28.3%．
答：（1）推斷試管內剩余固體中含有氯化鉀和二氧化錳，其質量分別是14.9g、0.6g；（2）氯酸鉀的質量為24.5g，反應放出氣體的質量為9.6g；（3）原混合物中氯元素的質量分數(shù)為28.3%．

點評 本題難度不大，掌握根據(jù)化學方程式的計算即可正確解答本題，解題時要注意解題的規(guī)范性．