Question

7．为了探究实验室中高锰酸钾样品的纯度，某学习小组称取该样品3.30g加热t₃时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热t₁、t₂、t₃、t₄时间后剩余固体的质量，记录数据如下表：

加热时间	t1	t2	t3	t4
剩余固体质量/g	3.18	3.01	2.98	2.98

请仔细分析实验数据．回答下列问题：
（1）在t₃时间后，该样品中的高锰酸钾已经完全分解．
（2）求完全反应后产生氧气的质量．
（3）求该样品中高锰酸钾的质量分数．

Answer 1

分析 高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，由表格数据分析可知，加热t₃时间后剩余固体质量不再改变，说明高锰酸钾已完全分解，据此由质量守恒定律，计算出生成氧气的质量，由反应的化学方程式列式计算出参加反应的高锰酸钾的质量，进而计算出样品中高锰酸钾的质量分数即可．

解答 解：（1）加热t₃时间后剩余固体质量不再改变，说明高锰酸钾已完全分解．
（2）由质量守恒定律，完全反应后产生氧气的质量为3.30g-2.98g=0.32g．
（3）设参加反应的高锰酸钾的质量为x
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                               32
x                                 0.32g
$\frac{316}{32}=\frac{x}{0.32g}$        x=3.16g
该样品中高锰酸钾的质量分数为$\frac{3.16g}{3.30g}$×100%≈95.6%．
答：（1）t₃；（2）完全反应后产生氧气的质量为0.32g；（3）该样品中高锰酸钾的质量分数为95.6%．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，细致地分析图表信息，根据质量守恒定律计算出氧气的质量是正确解答本题的前提和关键．