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的混合物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 .再加5g水充分溶解.仍剩余固体4.80g．(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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．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的混合物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
①求25℃时KCl的溶解度；
②求原混合物中KClO₃的质量；
③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）
（3）工业常利用3Cl₂+6KOH（热）→KClO₃+5KCl+3H₂O，制取KClO₃（混有KClO）．实验室模拟KClO₃制备，在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后，测定溶液中n（K⁺）：n（Cl^-）=14：11，将所得溶液低温蒸干，那么在得到的固体中KClO₃的质量分数的取值范围为多少？（用小数表示，保留3位小数）

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；
（3）测定溶液中n（K⁺）：n（Cl^-）=14：11，结合氯气与KOH反应生成氯酸钾和KCl或KClO和KCl来计算质量分数的范围．

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，
①则100g水溶解KCl的质量=$\frac{1.75g}{5g}$×100g=35g，答：25℃时KCl的溶解度35g；
②20g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；
③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：所得KCl溶液的密度为1.72g/cm³，则溶液的物质的量浓度为5.99；
（3）测定溶液中n（K⁺）：n（Cl^-）=14：11，设钾离子为14mol，氯离子11mol，
①由零价氯变成负一价的，一共需要得到11mol电子，如果剩下的K离子是氯酸钾和次氯酸钾，
由得失电子守恒可知氯酸钾是2mol，次氯酸钾是1mol，
所以得到的晶体是11molKCl，1molKClO，2molKClO₃，
氯酸钾的质量分数是$\frac{2×122.5}{11×74.5+1×106.5+2×122.5}$×100%=0.212，
②由零价氯变成负一价的，一共需要得到11mol电子，若其余为氯酸钾和氢氧化钾的混合物，由得失电子守恒可以得到氯酸钾是$\frac{11}{5}$=2.2mol，
那么氢氧化钾是14mol-11mol-2.2mol=0.8mol，
所以氯酸钾的质量分数是$\frac{2.2×122.5}{11×74.5+2.2×122.5+0.8×56}$×100%=0.238，
答：得到的固体中KClO₃的质量分数的取值范围为0.212～0.238．

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．

练习册系列答案

	A．	两种无毒的气体均为还原产物
	B．	反应后溶液的pH会升高
	C．	氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2
	D．	每转移2N_A个电子时，一定会生成13.44 L的气体

20．下列各组物质无论以何种比例混合，只要总的物质的量一定，完全燃烧时消耗氧气的量为定值的是（　　）

	A．	CH₂O、C₂H₄O₂、C₆H₁₂O₆		B．	C₆H₆O、C₅H₁₀、C₇H₆O₂
	C．	C₂H₄，C₂H₅OH、HOCH₂CH₂COOH		D．	H₂、CO、CH₃OH

17．一种以NaBH₄和H₂O₂为原料的新型电池的工作原理如图所示．下列说法错误的是（　　）

	A．	电池的正极反应为H₂O₂+2e^-=2OH^-
	B．	电池放电时Na⁺从a极区移向b极区
	C．	电子从电极b经外电路流向电极a
	D．	b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用

4．化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳．而氢气和氨气都被认为是无碳无污染的清洁能源．
（一）“氢能”将是未来最理想的新能源．
（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为：M+xH₂=MH_2x△H＜0 （M表示某种合金）
图1表示温度分别为T₁，T₂时，最大吸氢量与氢气压强的关系．则下列说法中，正确的是cd

a、T₁＞T₂
b、增大M的量，上述平衡向右移动
c、增大氢气压强，加快氢气的吸收速率
d、上述反应可实现多次储存和释放氢气
（2）在25℃，101KPa条件下，1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8KJ/mol．
（3）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气．其中C_（s）+H₂O_（g）≒CO_（g）+H_2（g），在850℃时平衡常数K=1．若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H₂O．
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有AC．
A．容器内的压强不变   B．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等
C．混合气的密度不变   D．单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂
②x应满足的条件是x＞2．
（二）CO₂是合成尿素的原料．现在以熔融碳酸盐为电解质，稀土金属材料为电极组成氢氧燃料电池（如图2装置甲所示），其中负极通入H₂，正极通入O₂和CO₂的混合气体．乙装置中a、b为石墨，电解一段时间后，b电极附近滴入酚酞溶液变红，NaCl溶液的体积为100mL．
（1）工作过程中，甲装置中d电极的电极反应式是O₂+4e^-+CO₂=CO₃^2-，乙装置中   电极b为阴极（填电极名称）．
（2）若在a极产生112mL（标准状况）气体，25℃时乙装置中所得溶液pH=13．（忽略电解前后溶液体积变化）
（三）氨是制备尿素的原料，NH₃、N₂H₄等在工农业生产、航空   航天等领域有广泛应用．
氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将a mol/L的氨水与b mol/L的硫酸以3：2体积比混合反应后溶液呈中性．用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为$\frac{4b}{3a-4b}×1{0}^{-7}$．

14．室温下，pH相同体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是（　　）

	A．	加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小
	B．	使温度都升高20℃后，两溶液的pH均不变
	C．	加适量的醋酸钠晶体后，盐酸pH增大，醋酸pH不变
	D．	加足量的锌充分反应后，醋酸产生的氢气比盐酸多

1．下列电子式书写正确的是（　　）