Question

20．取一定质量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15.5g，冷却后溶于水，过滤、洗涤、干燥得纯净固体0.6g．
（1）推断试管内剩余固体中含有哪些物质？各为多少？
（2）计算氯酸钾的质量及反应放出气体的质量；
（3）计算原混合物中氯元素的质量分数．

Answer 1

分析 氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，在试管中加热至不再有气体放出，试管内的剩余固体为氯化钾和二氧化锰的混合物，氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水；将试管内的剩余固体15.5g，冷却后溶于水，过滤、洗涤、干燥得纯净固体0.6g，即二氧化锰的质量为0.6g；则氯化钾的质量为15.5g-0.6g=14.9g，由反应的化学方程式列式计算出参加反应的氯酸钾的质量，据此进行分析解答．

解答 解；（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，在试管中加热至不再有气体放出，试管内剩余固体中含有氯化钾和二氧化锰；氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水；将试管内的剩余固体15.5g，冷却后溶于水，过滤、洗涤、干燥得纯净固体0.6g，即二氧化锰的质量为0.6g；则氯化钾的质量为15.5g-0.6g=14.9g．
（2）设参加反应的氯酸钾的质量为x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245         149
x           14.9g
$\frac{245}{149}=\frac{x}{14.9g}$     x=24.5g
由质量守恒定律，生成氧气的质量为24.5g-14.9g=9.6g．
（3）原混合物中氯元素的质量为24.5g×$\frac{35.5}{39+35.5+16×3}×$100%=7.1g．
原混合物中氯元素的质量分数为$\frac{7.1g}{24.5g+0.6g}$×100%≈28.3%．
答：（1）推断试管内剩余固体中含有氯化钾和二氧化锰，其质量分别是14.9g、0.6g；（2）氯酸钾的质量为24.5g，反应放出气体的质量为9.6g；（3）原混合物中氯元素的质量分数为28.3%．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，解题时要注意解题的规范性．