Question

19．为了分析某氯酸钾样品，某学习小组取2.5克该样品与0.8克二氧化锰混合，加热该混合物t₁时间后（杂质中不含有钾元素，加热时也不参加反应），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，记录数据如表：

加热时间	t1	t2	t3	t4
剩余固体质量	2.48克	2.41克	2.34克	2.34克

请仔细分析实验数据，回答下列问题：
（1）完全分解后产生氧气的质量为0.96g；
（2）求2.5克该样品中氯酸钾的质量；
（3）求加热至t₂时间时，剩余固体中钾元素的质量分数为多少？

Answer 1

分析 （1）由前三次和第四次测量时，固体质量的质量不变，可判断此时氯酸钾已完全分解；根据质量守恒定律，由氯酸钾完全分解前后固体质量差，可求得完全反应所放出氧气的质量；
（2）由完全反应所得到氧气的质量，根据反应的化学方程式，可计算样品中所含有氯酸钾的质量；
（3）反应过程中，剩余固体中钾元素质量不变．

解答 解：（1）由前三次和第四次测量时，固体质量的质量不变，可知此时氯酸钾已经完全分解，根据质量守恒定律，完全反应后产生氧气的质量为：2.5g+0.8g-2.34g=0.96g；
故填：0.96g；
（2）设样品中氯酸钾的质量为x，
2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，
245                           96
x                             0.96g
$\frac{245}{x}$=$\frac{96}{0.96g}$，
x=2.45g，
答：2.5克样品中氯酸钾的质量为2.45g．
（3）2.45g氯酸钾中钾元素质量为：2.45g×$\frac{39}{122.5}$×100%=0.78g，
加热至t₂时间时，钾元素质量不变，因此剩余固体中钾元素的质量分数为：$\frac{0.78g}{2.48g}$×100%=31.5%，
答：剩余固体中钾元素的质量分数为31.5%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．