Question

5．某同学为了研究实验室中用某氯酸钾样品制氧气的有关问题，他将5g该样品与1g二氧化锰混合，加热该混合物（假设杂质不参加反应），在不同时间测得有关数据如表：

加热时间	t1	t2	t3	t4
剩余固体质量/g	5.04	/	4.08	/
生成氧气的质量/g	/	1.84	/	1.92

（1）加热t₃时间后氯酸钾是否已经完全反应？是（填“是”或“否”），此时二氧化锰的质量为1g．
（2）该样品中氯酸钾的质量分数为多少？

Answer 1

分析 根据氯酸钾制氧气的化学方程式可知，当反应完成以后，固体的质量是不会变化的．结合表格信息可以发现，第三次和第四次的剩余固体的质量都是4.08g，说明反应已经完成．根据质量守恒定律可知，氧气的质量等于5g+1g-4.08=1.92g，然后写出化学方程式并代入数据计算即可得到结果．

解答 解：（1）反应前物质的总质量减去剩余固体的质量就是生成的氧气的质量，计算数据如表中数据．

加热时间T/min	T1=1	T2=3	T3=5	T4=7
剩余固体质量/g	5.04	4.16	4.08	4.08
生成氧气质量/g	0.96	1.84	1.92	1.92

从T₃开始，固体质量不再减少，说明氯酸钾已经完全分解；二氧化锰为催化剂，质量不变，仍为1g；
故填：是；1；
（2）设氯酸钾的质量为x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245                          96
x                            1.92g
$\frac{245}{96}=\frac{x}{1.92g}$
x=4.9g
该样品中氯酸钾的质量分数为：$\frac{4.9g}{5g}×100%$=98%．
答：该样品中氯酸钾的质量分数为98%．

点评 关键是判断反应的停止时间和氧气的质量计算方法，注意根据化学方程式计算的规范性．