Question

2．兴趣小组用如图所示装置制取氧气，试管中固体的质量随时间变化的数据见表：

加热时间/min	0	t1	t2	t3
固体质量/g	28.0	23.2	18.4	18.4

（1）根据质量守恒定律求完全反应后产生氧气质量，并计算出氧气的体积（已知氧气在标准状况下的密度为1.429克/升，计算结果保留到小数点后一位）．
（2）完全反应后剩余固体中含有什么物质？质量各多少克？（请写出规范的解题过程）

Answer 1

分析 氯酸钾和二氧化锰的混合物放到试管中加热放出氧气，待不再产生气体完全反应后，说明了氯酸钾已完全分解．剩余固体质量因反应中放出氧气而小于原固体质量，根据质量守恒定律，生成氧气的质量即反应前后固体物质的质量差；根据反应的化学方程式，利用生成氧气的质量可计算参加反应的原混合物中氯酸钾的质量．

解答 解：（1）根据质量守恒定律可知，生成氧气的质量即固体物质减少的质量差为：28.0g-18.4g=9.6g；
氧气的体积为：9.6g÷1.429g/L≈6.7L；
（2）设氯酸钾的质量为x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
 245       149  96
  x         y  9.6g
$\frac{245}{x}$=$\frac{149}{y}$=$\frac{96}{9.6g}$
解得：x=24.5g   y=14.9g
根据计算可以知道氯酸钾没有完全反应，剩余的氯酸钾的质量为：28g-24.5g=3.5g
答：（1）完全反应后产生氧气质量为9.6g；氧气的体积为6.7L；
（2）完全反应后剩余固体中含有氯酸钾和氯化钾；氯酸钾的质量为3.5g，氯化钾的质量为14.9g．

点评 首先利用质量守恒定律，根据反应前后固体物质质量差求得反应生成氧气的质量；然后，利用化学方程式由氧气质量计算参加反应的氯酸钾的质量．