题目内容

16.氧气的实验室制取是一项重要的实验活动,让我们从定量角度认识实验室制取氧气.
(1)若用加热氯酸钾的方法制取氧气,要收集满500mL氧气,至少需消耗氯酸钾的质量是多少?(已知氧气在该实验条件下的密度为1.28g/L,结果精确到0.1g)
(2)某同学称取8g高锰酸钾加热,测得加热过程中试管内剩余固体质量变化如下表所示:
 加热时间 t0 t1 t2 t3
 剩余固体质量/g 8 7.8 7.5 7.36
①加热到t3时共生成氧气的质量为0.64g
②加热到t3时,剩余固体中有哪些成分?质量分别是多少?

分析 (1)由制取氧气的密度和体积计算出氧气的质量,根据反应的化学方程式列式计算出需要称取氯酸钾的质量即可.
(2)①根据质量守恒定律求出生成的氧气的质量.
②根据氧气的质量求出分解的高锰酸钾的质量、生成的锰酸钾、二氧化锰的质量,并判断剩余固体的成分.

解答 解:(1)500mL氧气=0.5L氧气,则制取氧气的质量为:1.28g/L×0.5L=0.64g,
设需要称取氯酸钾的质量为x,
2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑
245              96
 x              0.64g
$\frac{245}{64}=\frac{x}{0.64g}$  解得:x=1.63g.
(2)①由质量守恒定律可知,加热到t3时共生成氧气的质量为8g-7.36g=0.64g
②设参加反应的高锰酸钾的质量为y,生成的锰酸钾为z、二氧化锰的质量为m
2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑
316         197  87  32
y            z    m  0.64g

$\frac{316}{y}=\frac{197}{z}=\frac{87}{m}=\frac{32}{0.64g}$
解得:y=6.32g  z=3.94g  m=1.74g
未分解的高锰酸钾的质量为:8g-6.32g=1.68g
由以上计算可知,加热到t3时,剩余固体中有高锰酸钾的质量为1.68g,锰酸钾的质量3.94g,二氧化锰的质量为1.74g.
答:(1)需要称取氯酸钾的质量为1.63g.(2)0.64g,加热到t3时,剩余固体中有高锰酸钾的质量为1.68g,锰酸钾的质量3.94g,二氧化锰的质量为1.74g

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.

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