Question

13．把干燥的高锰酸钾47.4克装入大试管中，加热制取氧气，待反应一段时间后停止加热，将试管冷却，称得剩余固体的质量为44.2g．计算：
（1）反应后生成多少克氧气？生成的氧气在标准状况下的体积是多少？（标准状况下氧气的密度为1.43g/L）
（2）44.2克剩余固体中含有哪些物质？各是多少？
（3）44.2克剩余固体中氧元素的质量分数（计算结果保留到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律计算生成氧气的质量；
（2）根据生成氧气的质量和化学方程式计算反应后剩余固体物质的质量；
（3）根据氧元素守恒计算剩余固体中氧元素的质量分数．

解答 解：（1）反应后生成氧气的质量为：47.4g-44.2g=3.2g，生成的氧气在标准状况下的体积是$\frac{3.2g}{1.43g/L}$=2.24L；
（2）设生成3.2g氧气消耗高锰酸钾的质量为x，生成锰酸钾的质量为y，二氧化锰的质量为z
2KMnO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
 316                  197         87      32
  x                      y           z       3.2g
    $\frac{316}{x}$=$\frac{197}{y}$=$\frac{87}{z}$=$\frac{32}{3.2g}$
    x=31.6g
    y=19.7g
    z=8.7g
剩余高锰酸钾的质量为47.4g-31.6g=15.8g，
所以44.2克剩余固体中含有高锰酸钾15.8g，锰酸钾19.7g，二氧化锰8.7g；
（3）44.2克剩余固体中氧元素的质量分数为：$\frac{\frac{64}{158}×47.4g-3.2g}{44.2g}$×100%=36.2%．
故答案为：（1）3.2g，2.24L；
（2）44.2克剩余固体中含有高锰酸钾15.8g，锰酸钾19.7g，二氧化锰8.7g；
（3）36.2%．

点评 本题主要考查了化学方程式的计算，难度不大，注意解题的规范性和准确性．