Question

在实验室制取氧气时，取MnO₂和KClO₃的固体混合物15.25g，加热至不再产生气体为止，收集到一定质量的氧气．某化学兴趣小组欲求得所制氧气的质量，他们将加热后剩余物冷却到一定温度后，通过多次加水测定剩余物质量的办法即可求出．加水的质量与剩余固体的质量见下表：（MnO₂是不溶于水的固体粉末）

编号	1	2	3	4
加水的质量（g）	10	10	10	10
剩余固体的质量（g）	7.25	4.05	m	3

试求：（2KClO₃-245，O₂-32）
（1）写出氯酸钾、二氧化锰混合加热的化学方程式：

 

；
（2）加热t₃时间后，小明认为氯酸钾已经完全反应，请你帮他说明理由？

 

；
（3）小华根据质量守恒定律很快得到O₂的质量是

 

g；
（4）请你通过计算，帮助他们说明该药品氯酸钾是否纯净．

Answer 1

分析：（1）加热氯酸钾与二氧化锰的混合物时，氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰作为反应的催化剂不参加反应，书写化学方程式时二氧化锰作为反应条件；
（2）根据题中所给信息，加热至不在产生气体为止来分析；
（3）根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，氧气的质量=反应前固体总质量-反应后固体质量；
（4）根据氧气质量，由氯酸钾分解的化学方程式可以计算出氯酸钾的质量，据此答题．

解答：解：（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）由题中所给信息，固体加热不再产生气体为止，证明氯酸钾已经反应完全；
（3）由图中1、2次加水的数据可以看出：10g水能溶解氯化钾7.25g-4.05g=3.2g，按照上述规律，第三次加水后剩余固体质量应该为4.05g-3.2g=0.85g＜3g，说明第三次加水后固体质量不能减小到0.85g，而是减小到3g，这3g就是不能溶于水的二氧化锰的质量，则反应后固体总质量为7.25g+3.2=10.45，根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，可知氧气的质量为：15.25g-10.45g=4.8g；
（4）设需xg氯酸钾加热分解，生成4.8g氧气
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245              96
xg               4.8g

245

96

=

xg

4.8g

 
解之得：x=12.25g．
由原固体混合物中二氧化锰的质量为3g，得出固体氯酸钾的质量=15.25g-3g=12.25g，所以该药品氯酸钾纯净．
故答案为：（1）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）由固体加热至不再产生气体为止，证明氯酸钾已经反应完全；
（3）4.8；
（4）设需xg氯酸钾加热分解，生成4.8g氧气
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245              96
xg               4.8g

245

96

=

xg

4.8g

 
解之得：x=12.25
由原固体混合物中二氧化锰的质量为3g，得出固体氯酸钾的质量=15.25g-3g=12.25g，所以该药品氯酸钾纯净．

点评：分析图表中数据时，要关注造成数据发生变化的原因，分析数据不再改变时所说明的问题，从而发现隐含条件．