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13.小华在实验室用氯酸钾和 二氧化锰制氧气,加热一段时间后停止实验(氯酸钾未完全分解),他测得剩余物质中两种金属元素的质量分数分别为:锰元素质量分数11.0%,钾元素的质量分数39.0%,请问剩余物质中氧元素的质量分数为(  )
A.6.4%B.14.5%C.25.5%D.50%

分析 实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,其中二氧化锰为反应的催化剂,在反应前后质量不变,因为化学变化中元素质量不变,加热氯酸钾制取氧气的过程中,氯元素质量不变,而钾元素和氯元素的质量比不变,由锰元素质量分数11.0%,钾元素的质量分数39.0%,可以计算出剩余物质中氧元素的质量分数.

解答 解:用氯酸钾和 二氧化锰制氧气,加热一段时间后停止实验(氯酸钾未完全分解),则剩余物质为氯酸钾和 二氧化锰、氯化钾,而钾元素和氯元素的质量比为39:35.5,则剩余物质中氯元素的质量分数为39.0%×$\frac{35.5}{39}$=35.5%;则剩余物质中氧元素的质量分数为1-11.0%-39.0%-35.5%=14.5%.
故选B.

点评 解答本题的技巧在于找到反应过程中氯元素质量不变这一特点,根据这一特点可以很简便地解决问题.

练习册系列答案
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18.空气中氧气含量测定的再认识.
【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1).该实验中选择使用汞的优点有BCD.
A.实验过程中没有污染
B.在汞槽中起到液封作用
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2),写出红磷燃烧的符号表达式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5.兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%.

【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?
【进行猜想】(1)装置漏气;
(2)红磷不足,装置内氧气有剩余;
(3)…
【实验与交流】在老师的指导下,小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%,
【实验探究1】小明根据铁生锈的原理(铁能与空气中的氧气反应),探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量,于是进行了实验(装置如图3)
通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%.
【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因:装置内残留的氧气更少,实验结果更准确;但是反应所需时间太长.
【实验探究2】为了加快反应速率,小明通通过查阅资料,利用铁粉、炭粉、氯化钠(NaCl)等物质又进行了实验(装置如图4),8分钟后测得的数据如表:
实验前的体积实验后的体积  
集气瓶内空气烧杯内蒸馏水烧杯内剩余蒸馏水
 131mL 90.0mL63.6mL 
请计算出空气中氧气含量20.2%(计算结果保留一位小数)
【结论与反思】通过上述实验探究,选择铁粉、炭粉、氯化钠(NaCl)进行实验,可较为快速地完成实验并减小实验误差.
【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二 氧化碳反应而锈蚀,生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3],其相对分子质量为222
若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,请判断不能(填“能”还是“不能”)比较准确地测定空气中氧气的含量,并说明理由因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%,铜不能将装置中的氧气几乎耗尽.

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