Question

31.钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾（K₂O）、过氧化钾（K₂O₂）和超氧化钾（KO₂）等多种化合物。

（1）钾和硝酸钾反应可制得K₂O（10K+2KNO₃→6K₂O+N₂），39.0g钾与10.1g硝酸钾充分反应生成K₂O的质量为           g。

（2）某过氧化钾样品中氧的质量分数（杂质不含氧）为0.28，则样品中K₂O₂的质量分数为           。

（3）超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气（4KO₂+2CO₂→2K₂CO₃+3O₂)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2L(标准状况)CO₂和KO₂反应后，气体体积变为18.8L (标准状况)，计算反应消耗的KO₂的质量。

（4）KO₂加热至600℃部分分解得到产物A。6.30g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12L(标准状况)，试确定产物A中钾氧两种原子个数之比。如果产物A只含有两种化合物，写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比。

Answer 1

（1）28.2g

（2）96.25％

（3）71g

（4）K_xO_y+x/2CO₂→x/2K₂CO₃+(y－0.5x)/ 2O₂

   39x+16y                                 11.2(y－0.5x)

       6.3                                          1.12

解得x︰y＝2︰3    即n(K)︰n(O)＝2︰3

即得化学式为：（KO₂与K₂O₂  2︰1）  （KO₂与K₂O  4︰1）

解析：本题是一道有关钾的氧化物的计算题。

(1)39.0 g钾与10.1 g硝酸钾的物质的量分别为1 mol,0.1 mol。故在反应10K+2KNO₃6K₂O+N₂中KNO₃不足，K₂O的质量为0.3 mol×94 g·mol^－1=28.2 g。

(2)K₂O₂的质量分数为×0.28×100%=96.25%

(3)设反应消耗KO₂的质量为x。

  4KO₂+2CO₂===2K₂CO₃+3O₂  气体体积增加

  4×71 g                                         22.4 L

  x g                                               18.8 L－13.2 L

(4)设A的化学式为K_xO_y,由题意知

  39x+16y                              11.2(y－0.5x)

  6.3                                             1.12

解得x∶y=2∶3,即n(K)∶n(O)=2∶3。

根据=，A可能是K₂O₂、KO₂;KO₂、K₂O

若为K₂O₂、KO₂，设K₂O₂、KO₂物质的量分别为x′、y′。

==

解之=

即K₂O₂与KO₂物质的量之比为1∶2；

若为KO₂、K₂O，同理求出KO₂与K₂O物质的量之比为4∶1。