Question

某同学为了测定氯酸钾样品的纯度．取一定质量的该样品与一定质量的二氧化锰混合，其总质量为6克．依次加热该混合物t₁、t₂、t₃、t₄ 时间后，分别冷却称量剩余固体的质量，记录数据如下表：

加热时间	t1	t2	t3	t4
剩余固体质量（g）	4.24	4.16	4.08	4.08

将剩余固体4.08g溶于水，过滤，蒸干得到1g黑色粉末（假设杂质不参加化学反应，但能溶于水）．请回答下列问题：
（1）加热t₃时间后氯酸钾

是

（填“是”或“否”）已经完全反应？
（2）求完全反应后产生的氧气的总质量．
（3）求样品中氯酸钾的纯度．

Answer 1

分析：（1）分析剩余固体随加热时间而变化的情况时，可发现，加热时间为t₃和t₄时剩余固体质量不变，说明加热时间为t₃时氯酸钾已经完全分解；
（2）根据质量守恒定律，在反应剩余固体不再减小时，与原固体的质量差即为放出氧气的质量；
（3）根据反应的化学方程式，由放出氧气的质量计算出样品中氯酸钾的质量，再利用纯度公式计算该样品中氯酸钾的纯度．

解答：解：（1）分析剩余固体随加热时间而变化的情况，当加热至t₃时剩余固体的质量不再减小，说明加热时间为t₃时氯酸钾已经完全分解；
（2）根据质量守恒定律，至固体质量不再减小，放出氧气的质量=6g-4.08g=1.92g
（3）设样品中含有氯酸钾的质量为x
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245               96
x                1.92g

245

x

=

96

1.92g

x=4.9g  
根据剩余固体中含有氯化钾、二氧化锰和杂质，依据4.08g溶于水，过滤，蒸干得到1g黑色粉末（假设杂质不参加化学反应，但能溶于水）．由于氯化钾和杂质均能溶于水，而根据二氧化锰的质量在化学反应前后不会变化，可知原混合物中二氧化锰的质量是1g，样品中氯酸钾的纯度=

4.9g

6g-1g

×100%=98%
故答案为：（1）是；（2）完全反应后产生氧气的质量为1.92g；（3）该样品中氯酸钾的纯度为98%．

点评：本题主要考查质量守恒定律和含杂质物质的化学方程式的计算，难度不大关键是对剩余固体的讨论，找到氯酸钾完全反应的状态．