Question

18．KClO₃是一种常见的氧化剂，常用于医药工业、印染工业和制造烟火．实验室用KClO₃和MnO₂混合加热制氧气，现取KClO₃和MnO₂混合物16.60g加热至恒重，将反应后的固体加15g水充分溶解，剩余固体6.55g（25℃），再加5g水充分溶解，仍剩余固体4.80g（25℃）．
（1）若剩余的4.80g固体全是MnO₂，则原混合物中KClO₃的质量为11.80g；
（2）若剩余的4.80g固体是MnO₂和KCl的混合物（需提供必要计算步骤）
（a）求25℃时KCl的溶解度；
（b）求原混合物中KClO₃的质量；
（c）所得KCl溶液的密度为1.72g/cm³，则溶液的物质的量浓度为多少？（保留2位小数）

Answer 1

分析 （1）若剩余的4.80g固体全是MnO₂，m（KClO₃）=16.60g-4.80g；
（2）若剩余的4.80g固体是MnO₂和KCl的混合物，则5g水溶解氯化钾得到的溶液是饱和溶液，据此计算其溶解度；反应前后质量减少的质量为氧气的质量，根据氯酸钾和氧气之间的关系式计算氯酸钾的质量；根据溶液质量、密度计算溶液体积，再结合c=$\frac{n}{V}$计算溶液的物质的量浓度；

解答 解：（1）若剩余的4.80g固体全是MnO₂，m（KClO₃）=16.60g-4.80g=11.80g，
故答案为：11.80；
（2）若剩余的4.80g固体是MnO₂和KCl的混合物，则5g水溶解氯化钾得到的溶液是饱和溶液，5g水溶解KCl的质量=6.55g-4.80g=1.75g，
（a）则100g水溶解KCl的质量=$\frac{1.75g}{5g}$×100g=35g，答：25℃时KCl的溶解度35g；
（b）20g水溶解氯化钾的质量=1.75g×4=7g，反应前后质量减少的质量为氧气的质量，氧气的质量=16.60g-7g-4.80g=4.8g，根据氧原子守恒得$\frac{\frac{4.8g}{16g/mol}}{3}$×122.5g/mol=12.25，答：原混合物中KClO₃的质量12.25g；
（c）溶液的质量=20g+7g=27g，溶液的体积=$\frac{27g}{1.72g/mL}$，n（KCl）=$\frac{7g}{74.5g/mol}$，则溶液的物质的量浓度=$\frac{\frac{7g}{74.5g/mol}}{\frac{27g}{1.72g/mL}}$=5.99mol/L，
答：溶液的物质的量浓度为5.99mol/L．

点评 本题考查了混合物的计算，涉及物质的量浓度的计算、溶解度的计算、物质间的反应等知识点，根据物质之间的关系式进行计算，注意结合原子守恒进行解答，题目难度中等．