Question

9．实验证明MnO₂是加热KClO₃制氧的催化剂．兴趣小组的同学为测定实验室某氯酸钾样品的纯度（杂质不反应，也不溶于水），进行如下实验：取KClO₃样品25g，向其中加入MnO₂5g，混合均匀，放入大试管中加热至质量不再减轻为止，测得试管中残余固体的质量为20.4g．为回收MnO₂，同学们又将残余固体加入到85.1g水，使可溶物全部溶解，并进行过滤，得到MnO₂和杂质．求：
（1）该氯酸钾样品的纯度．
（2）所得滤液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）利用氯酸钾分解的化学方程式，计算出混合物中氯酸钾的质量，然后根据质量分数公式计算即可；
（2）利用氯酸钾分解的化学方程式和生成氧气的质量，列出比例式，就可计算出生成氯化钾的质量，然后根据溶质质量分数公式计算即可．

解答 解：（1）根据质量守恒定律，O₂的质量为：25g+5g-20.4g=9.6g；
设原混合物中氯酸钾的质量为x，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245             96
x              9.6g
$\frac{245}{x}=\frac{96}{9.6g}$
x=24.5g
原混合物中氯酸钾的质量分数为：$\frac{24.5g}{30g}×$100%≈81.7%
（2）设生成氯化钾的质量为y，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
           149  96
           y   9.6g
$\frac{149}{y}=\frac{96}{9.6g}$
y=14.9g
氯化钾的质量分数为：$\frac{14.9g}{14.9g+85.1g}×$100%=14.9%．
故答案为：
（1）该氯酸钾样品的纯度为76.6%；
（2）所得滤液中溶质的质量分数为14.9%．

点评 本题主要考查学生利用化学方程式和质量守恒定律进行计算的能力．根据质量守恒定律，可以求出生成气体的质量，为答题打开突破口．