Question

15．取一定质量的高锰酸钾于试管中，加热充分反应后，待试管冷却至室温，将试管内的固体全部倒入水中，充分溶解后，过滤，得到固体质量为0.87g，滤液质量为10g（水足量，忽略实验过程中固体和液体的损耗，且钾盐易溶于水）．请回答下列问题：
（1）过滤所得固体中锰元素的质量为0.55g
（2）计算加热高锰酸钾时生成氧气的质量
（3）过滤所得溶液的溶质质量分数为19.7%

Answer 1

分析 高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热充分反应后，待试管冷却至室温，生成的锰酸钾易溶于水，二氧化锰难溶于水；将试管内的固体全部倒入水中，充分溶解后，过滤，得到固体质量为0.87g，为生成二氧化锰的质量；由反应的化学方程式，列式计算出生成氧气的质量、生成锰酸钾的质量，进而计算出所得溶液的溶质质量分数．

解答 解：（1）生成的锰酸钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，过滤所得固体为二氧化锰，其质量为0.87g；所得固体中锰元素的质量为0.87g×$\frac{55}{55+16×2}$×100%=0.55g．
（2）设加热高锰酸钾时生成氧气的质量为x
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
          197    87   32
           y    0.87g  x
$\frac{87}{32}=\frac{0.87g}{x}$       x=0.32g
（3）$\frac{197}{87}=\frac{y}{0.87g}$     y=1.97g
过滤所得溶液的溶质质量分数为$\frac{1.97g}{10g}$×100%=19.7%．
答：（1）0.55；（2）加热高锰酸钾时生成氧气的质量为0.32g；（3）过滤所得溶液的溶质质量分数为19.7%．

点评 本题难度不大，掌握利用化学方程式与溶质质量分数的综合计算即可正确解答本题，解题时要注意解题的规范性．