题目内容

13.取氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,固体质量随时间变化的相关数据如表:
 时间 t0 t1t2t3t4t5
 固体质量 26g24g20g17g16.4g16.4g
将剩余固体加入一定量的水中,充分搅拌后过滤,滤液是10%的氯化钾溶液(假设溶液无损失).计算:
(1)生成氧气的质量.
(2)二氧化锰的质量.
(3)氯化钾溶液中水的质量.

分析 氯酸钾和二氧化锰的混合物放到试管中加热放出氧气,待不再产生气体完全反应后,说明了氯酸钾已完全分解.剩余固体质量因反应中放出氧气而小于原固体质量,根据质量守恒定律,生成氧气的质量即反应前后固体物质的质量差;根据反应的化学方程式,利用生成氧气的质量可计算参加反应的原混合物中氯酸钾的质量和生成的氯化钾的质量.

解答 解:(1)由题意,根据质量守恒定律可知,生成氧气的质量即固体物质减少的质量差为:26g-16.4g=9.6g;
(2)设氯酸钾的质量为x,生成氯化钾的质量为y
2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2
 245       149    96
  x        y     9.6g
$\frac{245}{x}=\frac{96}{9.6g}$=$\frac{149}{y}$
x=24.5g
y=14.9g
二氧化锰的质量=26g-24.5g=1.5g
(3)根据题意氯酸钾已经完全分解,生成氯化钾的质量为14.9g
所以氯化钾溶液质量为$\frac{14.9g}{10%}$=149g
氯化钾溶液中水的质量=149g-14.9g=134.1g
答案:
(1)生成氧气的质量为9.6g;
(2)二氧化锰的质量为1.5g;
(3)氯化钾溶液中水的质量为134.1g.

点评 首先利用质量守恒定律,根据反应前后固体物质质量差求得反应生成氧气的质量;然后,利用化学方程式由氧气质量计算参加反应的氯酸钾的质量.

练习册系列答案
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5.根据不同物质的性质,提纯物质的方法可以由多种.下面呈现的是化学课堂上“物质提纯”的小组竞赛场景.
(1)甲组抽到的题目是“从30gNaCl和2gKNO3的混合物种提纯NaCl”.同学们经研究认为依据两物质的溶解度曲线,可采用如下物理方法来提纯.

上述两固体能(填“能”或“不能”)全部溶解,操作m的名称是过滤,蒸发结晶后得到NaCl的质量小于30g(填“大于”、“小于”或“等于”).
甲组一位同学问道:“能否用降温结晶的方法从上述溶液a中析出KNO3,从而达到分离的目的?”请你判断此方法是否可行,并说出理由不可行;根据溶解度曲线判断,降温过程中无法得到硝酸钾的饱和溶液.
(2)乙组抽到的题目是“从NaCl和Na2CO3的混合物中提纯NaCl”.同学们经过讨论认为利用两物质化学性质的差异,可采用如下化学方法来提纯.

如图3中X的化学式为BaCO3.由于BaCl2溶液的用量不易控制,会使溶液b的溶质有多种情况,导致蒸发后得到的固体可能不纯.
(3)同学们对乙组方案中溶液b的溶质成分进行探究.
【作出猜想】猜想一:NaCl、BaCl2 猜想二:NaCl 猜想三:NaCl、Na2CO3
【设计方案】经讨论,大家认为只用一种试剂就能作出判断.
 实验步骤 实验现象 实验结论
 取少量溶液b于试管中,向其中加入
稀硫酸
 若看到
产生白色沉淀
 猜想一正确
 若无明显现象 猜想二正确
 若看到冒出气泡猜想三正确
各组依据上述设计方案进行了实验,验证了反应后溶质的确有三种情况.
(4)同学们对甲乙两组提纯方法的效果进行了研讨.
【反思评价】大家认为用物理方法和化学方法都可以实现物质的提纯.用化学方法提纯还要考虑到反应物用量对提纯效果的影响.
【拓展提升】老师说:“合理选择试剂,用化学方法可以从NaCl和Na2CO3的混合物中提纯NaCl,方法是向混合物中加入过量的稀盐酸,充分反应后,经蒸发结晶就能得到NaCl.”

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