Question

12．某同学为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，取2.5g该样品与0.5g二氧化锰混合，加热该混合物t₁时间后（假设样品中杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热t₂、t₃、t₄时间后剩余固体的质量，记录数据如下表：

加热时间	t1	t2	t3	t4
剩余固体质量（g）	2.12	2.08	2.04	2.04

（1）写出发生反应的方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）加热t₃时间后氯酸钾是否完全反应？是（填“是”或“否”）
（3）求完全反应后产生的氧气的质量．
（4）求该样品中氯酸钾的纯度．

Answer 1

分析 氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，加热t₃时间后，剩余固体质量不变，说明氯酸钾已经完全反应；
反应前后的质量差即为反应生成氧气的质量，根据氧气质量可以计算氯酸钾质量，进一步可以计算该样品中氯酸钾的纯度．

解答 解：（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，发生反应的方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
故填：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（2）加热t₃时间后，剩余固体质量不变，说明氯酸钾已经完全反应．
故填：是．
（3）完全反应后产生的氧气的质量为：2.5g+0.5g-2.04g=0.96g．
答：生成了0.96g氧气．
（4）设样品中氯酸钾质量为x，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，
245             96
x              0.96g
$\frac{245}{x}$=$\frac{96}{0.96g}$，
x=2.45g，
该样品中氯酸钾的纯度为：$\frac{2.45g}{2.5g}$×100%=98%，
答：该样品中氯酸钾的纯度为98%．

点评 差量法在计算中的应用很广泛，解答的关键是要分析出物质的质量差与要求的未知数之间的关系，再根据具体的数据求解．