Question

9．實(shí)驗(yàn)室有一瓶混有少量雜質(zhì)的高錳酸鉀樣品，為測(cè)定樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)小組取了32g樣品放在試管中熱（雜質(zhì)不含錳元素也不參與反應(yīng)），并測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

反應(yīng)時(shí)間	t1	t2	t3	t4	t5
試管內(nèi)剩余固體質(zhì)量/g	31.6	31.0	29.6	28.8	28.8

請(qǐng)計(jì)算：
（1）樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）剩余固體中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 高錳酸鉀在加熱條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，由表格數(shù)據(jù)分析可知，最終試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為28.8g，由質(zhì)量守恒定律，固體混合物減少的質(zhì)量即為生成氧氣的質(zhì)量，由反應(yīng)的化學(xué)方程式列式計(jì)算出參加反應(yīng)的高錳酸鉀的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、剩余固體中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）由質(zhì)量守恒定律，生成氧氣的質(zhì)量為32g-28.8g=3.2g．
設(shè)參加反應(yīng)的高錳酸鉀的質(zhì)量為x，
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                   32
x                     3.2g
$\frac{316}{32}=\frac{x}{3.2g}$     x=31.6g
樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{31.6g}{32g}$×100%=98.75%．
（2）由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后錳元素的質(zhì)量不變，則高錳酸鉀中錳元素的質(zhì)量即為剩余固體中錳元素的質(zhì)量，即31.6g×$\frac{55}{39+55+16×4}×$100%=11g．
剩余固體中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{11g}{28.8g}$×100%≈38.2%．
答：（1）樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.75%；
（2）剩余固體中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38.2%．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算即可正確解答本題，根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出氧氣的質(zhì)量是正確解答本題的前提和關(guān)鍵．