Question

19．取若干克氯酸钾和二氧化锰的固体混合物，在试管中加热至不再有气体放出，将试管内的剩余固体冷却后溶于水，过滤、洗涤、干燥得到纯净固体3.25g，还得到100g溶质质量分数为7.45%的滤液．
（1）计算氯酸钾的质量及反应放出气体的物质的量．
（2）推断试管内剩余固体中含有哪些物质？各为多少克？
（3）计算原混合物中氯酸钾的质量分数．

Answer 1

分析 将试管内的剩余固体冷却后溶于水，过滤、洗涤、干燥得到纯净固体3.25g，可以知道该固体为二氧化锰，由于反应至不再产生气体，说明氯酸钾以完全分解，那么所得溶液为氯化钾溶液，可以知道氯化钾的质量为：100g×7.45%=7.45g；可以据此结合化学方程式进行解答．在求算氯元素的质量分数时，可结合化合物中元素质量分数的计算方法求出氯酸钾中氯元素的质量，然后带入固体的总质量求算即可．

解答 解：根据分析可以知道试管中剩余的为氯化钾和二氧化锰，由“将试管内的剩余固体冷却后溶于水，过滤、洗涤、干燥得到纯净固体3.25g”，可以知道该固体为二氧化锰，由于反应至不再产生气体，说明氯酸钾以完全分解，那么所得溶液为氯化钾溶液，可以知道氯化钾的质量为：100g×7.45%=7.45g；
设氯酸钾的质量为x，生成氧气的质量为y，则：
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245         149   96
x           7.45g  y
$\frac{245}{x}$=$\frac{149}{7.45g}$=$\frac{96}{x}$
x=12.25g
y=4.8g
氧气的物质的量是：$\frac{4.8g}{32g/mol}$=0.15mol；
原混合物中氯酸钾的质量分数为：$\frac{12.25g}{12.25g+3.25g}$×100%=79%．
故答案为：（1）12.25g，0.15mol，
（2）二氧化锰3.25g，氯化钾7.45g；
（3）79%．

点评 解答好这类题目，首先，要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，以及与之相关的知识等．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．