Question

5．把干燥、纯净的高锰酸钾40克装入试管中加热，当收集完所需要的氧气后将导管移出水槽，停止加热、待试管冷却后，称量试管中的剩余固体，其质量为38.4克．请回答下列问题
（1）发生反应的化学方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）产生氧气的质量为1.6g；
（3）列出根据已知条件求解参加反应的高锰酸钾质量（x）的比例式$\frac{316}{32}$=$\frac{x}{1.6g}$；
（4）剩余固体的成分是KMnO₄、K₂MnO₄和MnO₂（写化学式）．
（5）该实验中高锰酸钾的分解率为39.5%．

Answer 1

分析 根据质量守恒定律可知，过程中质量的减少是因为生成了氧气，所以可以求算氧气的质量，根据氧气的质量和对应的化学方程式求算反应的高锰酸钾的质量，进而求算对应的质量分数．

解答 解：高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，对应的化学方程式为：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
根据质量守恒定律可得，生成的氧气的质量为40g-38.4g=1.6g
设参加反应的高锰酸钾的质量为x
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                                        32
x                                            1.6g
$\frac{316}{32}$=$\frac{x}{1.6g}$
x=15.8g
所以应该是高锰酸钾没有完全分解，得到的固体为剩余的KMnO₄、生成的K₂MnO₄和MnO₂．
高锰酸钾的分解率为$\frac{15.8g}{40g}$×100%=39.5%．
答：（1）发生反应的化学方程式 2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）产生氧气的质量为 1.6g；
（3）列出根据已知条件求解参加反应的高锰酸钾质量（x）的比例式 $\frac{316}{32}$=$\frac{x}{1.6g}$；
（4）剩余固体的成分是 KMnO₄、K₂MnO₄和MnO₂．
（5）该实验中高锰酸钾的分解率为 39.5%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．