Question

11．在实验室里某同学加热3.95g含杂质（杂质不产生氧气也不与其他物质反应）的高锰酸钾制取氧气，完全反应后制剩余固体的质量为3.63g．
（1）反应后从剩余固体中回收二氧化锰的操作是：溶解、过滤、洗涤、干燥（已知剩余固体中只有二氧化锰不溶于水）．
（2）请计算：原混合物中高锰酸钾的质量分数．

Answer 1

分析 高锰酸钾受热完全反应后生成的是锰酸钾和二氧化锰以及氧气，根据质量守恒定律可知，固体的减少量就是生成的氧气的质量．
（1）由于锰酸钾和所含的杂质可溶（杂质的溶解性是题目提示的），而二氧化锰不溶于水，所以要想回收提纯二氧化锰，就利用溶解性的差别，采取溶解、过滤、洗涤、干燥．（最终要的是二氧化锰，所以需要洗涤，干燥）．
（2）欲求高锰酸钾的质量分数，需要先求高锰酸钾的质量，要求高锰酸钾的质量，需要根据氧气的质量和对应的化学方程式计算．

解答 解：
（1）由于高锰酸钾分解后生成锰酸钾和二氧化锰以及氧气，在剩余的固体中有锰酸钾、二氧化锰和杂质，而题目提示“已知剩余固体中只有二氧化锰不溶于水”，视为其他物质都是可溶的，包括杂质，所以要想提纯回收二氧化锰，需要溶解、过滤、洗涤（除去表面附着的可溶性物质）、干燥（除去水分）．故填：过滤．
（2）根据质量守恒定律，生成的氧气的质量为3.95g-3.63g=0.32g
设生成0.32g氧气需要的高锰酸钾的质量为x．
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                                       32
x                                         0.32g
$\frac{316}{32}$=$\frac{x}{0.32g}$
x=31.6g
则原混合物中高锰酸钾的质量分数为$\frac{31.6g}{39.5g}$×100%=80%
答：原混合物中高锰酸钾的质量分数为80%．

点评 混合物的分离提纯首先要考虑性质区别，本题在提纯二氧化锰的时候第一步提示是溶解，第二步就应该考虑过滤，所以有时要考虑题目隐含的一些铺垫和提示．