Question

加热33.2g氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，完全反应后剩余23.6g固体物质，求原混合物中氧元素的质量分数．（计算结果保留至1%）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算

分析：氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解生成氯化钾和氧气，反应中二氧化锰为催化剂其质量在变化前后质量不变；由于反应产生气体氧气，根据质量守恒定律，完全反应前后固体物质的质量差即为放出氧气的质量；
利用反应得到氧气的质量，根据反应的化学方程式，可计算参加反应氯酸钾质量或生成氯化钾质量，由反应前后固体质量与所计算氯酸钾或氯化钾质量差，可得混合物中二氧化锰的质量．进而求出原混合物中氧元素的质量分数．

解答：解法一：解：由题意可知反应产生的O₂质量为33.2g-23.6g=9.6g；
设原混合物中氯酸钾的质量为x．
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245             96
x              9.6g

245

x

=

96

9.6g

x=24.5g
原混合物中二氧化锰的质量为33.2g-24.5g=8.7g
原混合物中氧元素质量分数=

9.6g+8.7g× 32 87 ×100%

33.2g

×100%=39%
答：原混合物中氧元素质量分数为39%．
解法二：解：由题意可知反应产生的O₂质量为33.2g-23.6g=9.6g
设原混合物中氯化钾的质量为y．
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
           149  96
           y   9.6g

149

y

=

96

9.6g

y=14.9g
原混合物中二氧化锰的质量为23.6g-14.9g=8.7g
原混合物中氧元素质量为9.6g+8.7g×

32

87

×100%=12.8g
原混合物中氧元素质量分数=

12.8g

33.2g

×100%=39%
答：原混合物中氧元素质量分数为39%．

点评：根据质量守恒定律，由反应前后固体物质质量差即反应所产生氧气的质量；利用二氧化锰为反应的催化剂，反应前后质量不变，由混合物质量与参加反应的氯酸钾质量差可求得二氧化锰的质量，进而求出原混合物中氧元素的质量分数．