Question

5．某同學為了研究實驗室中用某氯酸鉀樣品制氧氣的有關問題，他將5g該樣品與1g二氧化錳混合，加熱該混合物（假設雜質不參加反應），在不同時間測得有關數據如表：

加熱時間	t1	t2	t3	t4
剩余固體質量/g	5.04	/	4.08	/
生成氧氣的質量/g	/	1.84	/	1.92

（1）加熱t₃時間后氯酸鉀是否已經完全反應？是（填“是”或“否”），此時二氧化錳的質量為1g．
（2）該樣品中氯酸鉀的質量分數為多少？

Answer 1

分析 根據氯酸鉀制氧氣的化學方程式可知，當反應完成以后，固體的質量是不會變化的．結合表格信息可以發現，第三次和第四次的剩余固體的質量都是4.08g，說明反應已經完成．根據質量守恒定律可知，氧氣的質量等于5g+1g-4.08=1.92g，然后寫出化學方程式并代入數據計算即可得到結果．

解答 解：（1）反應前物質的總質量減去剩余固體的質量就是生成的氧氣的質量，計算數據如表中數據．

加熱時間T/min	T1=1	T2=3	T3=5	T4=7
剩余固體質量/g	5.04	4.16	4.08	4.08
生成氧氣質量/g	0.96	1.84	1.92	1.92

從T₃開始，固體質量不再減少，說明氯酸鉀已經完全分解；二氧化錳為催化劑，質量不變，仍為1g；
故填：是；1；
（2）設氯酸鉀的質量為x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245                          96
x                            1.92g
$\frac{245}{96}=\frac{x}{1.92g}$
x=4.9g
該樣品中氯酸鉀的質量分數為：$\frac{4.9g}{5g}×100%$=98%．
答：該樣品中氯酸鉀的質量分數為98%．

點評 關鍵是判斷反應的停止時間和氧氣的質量計算方法，注意根據化學方程式計算的規范性．