Question

將7.6克氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱到不再產(chǎn)生氣體為止，剩余固體的質(zhì)量為5.41克，為回收二氧化錳，將剩余固體放入水中，再過(guò)濾，計(jì)算在20℃時(shí)，至少加入多少水才可以提取出較純的二氧化錳？（已知20℃時(shí)氯化鉀的溶解度是34克）

Answer 1

【答案】分析：氯酸鉀與二氧化錳的混合物加熱，氯酸鉀分解生成固體氯化鉀的氣體氧氣，二氧化錳是催化劑，反應(yīng)前后不變；
題中“混合物加熱到不再產(chǎn)生氣體為止”說(shuō)明完全反應(yīng)，則反應(yīng)后“剩余固體”為氯化鉀和二氧化錳的混合物；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可計(jì)算出反應(yīng)放出氧氣的質(zhì)量；
二氧化錳不溶于水，而氯化鉀可溶，所以只要把氯化鉀全部溶解，過(guò)濾，即可“提取出較純的二氧化錳”；
至少需要水的量：溶液剛好飽和時(shí)，需要水的量為最少量；
綜上所述，利用反應(yīng)放出氧氣的質(zhì)量計(jì)算出氯化鉀的質(zhì)量，然后利用氯化鉀的溶解度計(jì)算出氯化鉀全部至少需要水的量．
解答：解：反應(yīng)放出氧氣的質(zhì)量=7.6g-5.41g=2.19g
設(shè)放出2.19g氧氣同時(shí)生成KCl的質(zhì)量為x
2KClO₃2KCl+3O₂↑
149  96
x  2.19g
149：96=x：2.19g 解之得 x≈3.4g
設(shè)20℃時(shí)溶解3.4gKCl恰好達(dá)飽和需要水的質(zhì)量為y
=34g 解之得 y=10g
答：至少加入10g水才可以提取出較純的二氧化錳．
點(diǎn)評(píng)：一定溫度下，一定量溶劑達(dá)飽和時(shí)溶解溶質(zhì)的量達(dá)最大值；而一定量的溶質(zhì)達(dá)飽和時(shí)所需要溶劑的量達(dá)最少量．