Question

10．某同学发现化学实验室的高锰酸钾中混有一定量的二氧化锰，为测定其中高锰酸钾的质量分数，该同学称取这种含二氧化锰的高锰酸钾5g加热，测定在t₁、t₂、t₃、t₄时间后残余固体质量，记录数据如表：

加热时间/min	t1	t2	t3	t4
剩余固体质量/g	4.8	4.74	4.68	4.68

（1）保证样品中的高锰酸钾已经完全分解的时间是t₃．
（2）求5g样品完全反应最多可生成氧气的质量为0.32g．
（3）求样品中高锰酸钾的质量分数．

Answer 1

分析 因为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反则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高锰酸钾质量，进一步可以计算高锰酸钾的质量分数．

解答 解：（1）加热t₃时间后，剩余固体质量不再变化，说明高锰酸钾已经完全反应；
（2）反应生成氧气质量为：5g-4.68g═0.32g．
（3）设KMnO₄的质量为x，
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，
316                                      32
x                                        0.32g         
则$\frac{316}{32}=\frac{x}{0.32g}$，解得x=3.16g，
KMnO₄的质量分数为：$\frac{3.16g}{5g}$×100%=63%，
答：样品中KMnO₄的质量分数为63%．
故答案为：（1）t₃；（2）0.32g．（3）63%．

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．