Question

5．用氯酸钾和二氧化锰的混合物100g制取氧气，反应前测得二氧化锰占混合物总质量的22.6%，反应一段时间后，又测得二氧化锰占反应后固体混合物总质量的25%．求此时分解的氯酸钾质量和产生氧气的质量分别是多少？
为了测定我们忠县石子乡某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应（假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水．）有关实验数据如下表：

	反应前		反应后
实验数据	稀盐酸的质量	石灰石样品的质量	烧杯中物质的总质量
	90g	26g	105g

请计算：
（1）反应后生成二氧化碳的质量．
（2）样品中碳酸钙的质量分数（结果保留一位小数）．

Answer 1

分析 根据反应中二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，利用反应前后固体混合物中二氧化锰的质量分数，求得反应一段时间后剩余固体物质的质量，利用质量守恒定律计算出反应放出氧气质量；然后利用氧气质量，由反应的化学方程式中分解氯酸钾的质量与放出氧气的质量关系求出分解的氯酸钾质量；
根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，质量守恒定律求出二氧化碳的质量，然后依据化学方程式计算出参加反应的碳酸钙的质量，再求出质量分数．

解答 解：（1）混合物中二氧化锰的质量：100g×22.6%=22.6g，则原混合物中氯酸钾的质量：100g-22.6g=77.4g，
反应后固体混合物的质量：22.6g÷25%≈90.4g
根据质量守恒定律，反应放出氧气的质量=100g-90.4g=9.6g；
（2）设已分解的氯酸钾质量为x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑  
245               96
x                 9.6g
$\frac{245}{x}$=$\frac{96}{9.6g}$
x=24.5g
答：此时分解的氯酸钾质量为24.5g，产生氧气的质量为9.6g．
（1）生成二氧化碳的质量=26g+90g-105g=11g，
（2）设样品中CaCO₃ 的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                    11g
100：44=x：11g
x=25g
样品中CaCO₃ 的质量分数为：$\frac{25g}{26g}$×100%=96.2%
答：（1）生成二氧化碳的质量为11g，
（2）样品中CaCO₃ 的质量分数为96.2%．

点评 利用催化剂在反应前后质量不变，由二氧化锰的质量计算出反应后固体的质量，此为解答本题的关键．