Question

某同學為了測定實驗室中氯酸鉀樣品的純度，取2.5g該樣品與0.5g二氧化錳混合．加熱該混合物t₁時間后（假設雜質不參加反應），冷卻，稱量剩余固體質量，重復以上操作，依次稱得加熱t₂、t₃、t₄時間后剩余固體的質量，記錄數據如下表：

加熱時間	t1	t2	t3	t4
剩余固體質量（g）	2.12	2.08	2.04	2.04

　　（1）寫出發生反應的化學方程式．
（2）加熱t₃時間后氯酸鉀是否已經完全反應？

 

 （填是或否）．
（3）求完全反應后產生氧氣的質量．
（4）求該樣品中氯酸鉀的純度．

Answer 1

分析：（1）加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物時，氯酸鉀受熱分解生成氯化鉀和氧氣，二氧化錳作為反應的催化劑不參加反應，書寫化學方程式時二氧化錳作為反應條件；
（2）分析剩余固體隨加熱時間而變化的情況時，可發現，加熱時間為t₃和t₄時剩余固體質量不變，說明加熱時間為t₃時氯酸鉀已經完全分解；
（3）根據質量守恒定律，在反應剩余固體不再減小時，與原固體的質量差即為放出氧氣的質量；
（4）根據反應的化學方程式，由放出氧氣的質量計算出樣品中氯酸鉀的質量，再利用純度公式計算該樣品中氯酸鉀的純度．

解答：解：（1）氯酸鉀在二氧化錳催化下受熱分解生成氯化鉀和氧氣；
故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（2）分析剩余固體隨加熱時間而變化的情況，當加熱至t₃時剩余固體的質量不再減小，說明加熱時間為t₃時氯酸鉀已經完全分解；
故答案為：是；
（3）根據質量守恒定律，至固體質量不再減小，放出氧氣的質量=2.5g+0.5g-2.04g=0.96g
（4）設樣品中含有氯酸鉀的質量為x
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245                96
  x               0.96g

245

x

=

96

0.96g

 
x=2.45g
樣品中氯酸鉀的純度=

2.45g

2.5g

×100%=98%
答：（3）求完全反應后產生氧氣的質量為0.96g；（4）該樣品中氯酸鉀的純度為98%．

點評：分析圖表中數據時，要關注造成數據發生變化的原因，分析數據不再改變時所說明的問題，從而發現隱含條件．