Question

18．鉀是活潑的堿金屬，鉀和氧有氧化鉀（K₂O）、過氧化鉀（K₂O₂）和超氧化鉀（KO₂）等多種化合物．
（1）鉀和硝酸鉀反應可制得K₂O（10K+2KNO₃→6K₂O+N₂），39.0g鉀與10.1g硝酸鉀充分反應生成K₂O的質(zhì)量為28.2g．
（2）某過氧化鉀樣品中氧的質(zhì)量分數(shù)（雜質(zhì)不含氧）為0.28，則樣品中K₂O₂的質(zhì)量分數(shù)為96.25%．
（3）超氧化鉀和二氧化碳反應生成氧氣（4KO₂+2CO₂→2K₂CO₃+3O₂），在醫(yī)院、礦井、潛水、高空飛行中用作供氧劑．13.2L（標準狀況）CO₂和KO₂反應后，氣體體積變?yōu)?8.8L （標準狀況），計算反應消耗的KO₂的質(zhì)量．
（4）KO₂加熱至600℃部分分解得到產(chǎn)物A．6.30g產(chǎn)物A充分吸收二氧化碳生成碳酸鉀并產(chǎn)生氧氣1.12L（標準狀況），試確定產(chǎn)物A中鉀氧兩種原子個數(shù)之比．如果產(chǎn)物A只含有兩種化合物，寫出所有可能的化學式并計算A中兩種化合物的物質(zhì)的量之比．

Answer 1

分析 （1）分別計算鉀、硝酸鉀的物質(zhì)的量，結(jié)合方程式計算；
（2）K₂O₂中K₂O₂和氧的質(zhì)量比110：32；
（3）13.2L（標準狀況）CO₂和KO₂反應后，氣體體積變?yōu)?8.8L，可結(jié)合方程式，利用差量法計算；
（4）設A的平均化學式為 K_xO_y，根據(jù)反應K_xO_y+$\frac{x}{2}$CO₂═$\frac{x}{2}$K₂CO₃+$\frac{1}{2}$（y-0.5x）O₂進行計算．

解答 解：（1）n（K）=$\frac{39g}{39g/mol}$=1mol，n（KNO₃）=$\frac{10.1g}{101g/mol}$=0.1mol，由方程式10K+2KNO₃→6K₂O+N₂可知，K過量，硝酸鉀完全反應，則應生成0.3molK₂O，
質(zhì)量為：0.3mol×94g/mol=28.2g，
故答案為：28.2；
（2）K₂O₂中K₂O₂和氧的質(zhì)量比110：32，某過氧化鉀樣品中氧的質(zhì)量分數(shù)（雜質(zhì)不含氧）為0.28，則樣品中K₂O₂的質(zhì)量分數(shù)為0.28×$\frac{110}{32}$×100%=96.25%，
故答案為：96.25%；
（3）4KO₂+2CO₂→2K₂CO₃+3O₂ △V
        4mol   4.8L                 67.2L      22.4L
         n                                             5.6L
n=$\frac{4mol×5.6L}{22.4L}$=1mol，
m（KO₂）=1mol×71g/mol=71g，
答：反應消耗的KO₂的質(zhì)量為71g；
（4）設A的平均化學式為 K_xO_y，
  K_xO_y +$\frac{x}{2}$CO₂═$\frac{x}{2}$K₂CO₃ +$\frac{1}{2}$（y-0.5x）O₂
39x+16y                                   11.2（y-0.5x）
6.3                                                     1.12
$\frac{39x+16y}{6.3}$=$\frac{11.2（y-0.5x）}{1.12}$
解得x：y=2：3，
即：n（K）：n（O）=2：3．
產(chǎn)物A中鉀氧兩種原子個數(shù)之比2：3，
即n（K）：n（O）=2：3，故所得化學式可能為：KO₂與K₂O₂ 或KO₂與K₂O．
根據(jù)原子守恒法可得n（KO₂）：n（K₂O₂）=2：1，n（KO₂）：n（K₂O）=4：1．
答：A中鉀氧兩種原子個數(shù)之比為2：3；K₂O₂和KO₂ 1：2，K₂O與KO₂ 1：4．

點評 本題考查有關化學方程式過量計算，涉及到差量法和質(zhì)量守恒的應用，題目難度中等，側(cè)重于考查學生的分析能力和計算能力．