Question

小意和小思同學對化學計算很有心得．以下是他們解答一道計算題的實錄．請你一起參與研究并完成相關問題．（計算結果精確到0.01）
【題目】已知：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，將10g氯酸鉀和2g二氧化錳混合后放入試管中加熱，收集所需量的氧氣后，停止加熱讓試管冷卻，稱得試管內剩余固體的質量為7.2g．求生成氯化鉀的質量．
（1）小意很快得到（10g+2g-7.2g）是

 

（填化學式）的質量，進而求出KCl的質量是

 

g．請你簡單寫出小意計算KCl的質量的過程．
（2）小思依據上述計算的結果發現題目數據有問題．請你通過簡單的計算，論證他的發現．
（3）如何才能更正該題呢？小意和小思認為有許多方法，例如將題目中“10g氯酸鉀”改為“ag氯酸鉀”，其它物質的質量不變，則a的取值范圍是

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據質量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．因為化學反應中生成的氣體逸出，故生成氧氣的質量=參加反應前各物質的質量總和-反應后生成各物質的質量總和；
②根據氯酸鉀分解的化學方程式和生成氧氣的質量，列出比例式，就可計算出生成氯化鉀的質量；
（2）剩余固體的質量=生成氯化鉀的質量+二氧化錳的質量（催化劑不參與反應）；
（3）①根據完全反應后剩余固體的質量和化學方程式計算，得出氯酸鉀的質量；
②假設氯酸鉀沒有反應，也就是氯酸鉀最少的質量就是剩余固體質量-二氧化錳質量．

解答：解：（1）①生成氧氣的質量為：10g+2g-7.2g=4.8g；
②設生成氯化鉀的質量為x，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
            149   96
             X    4.8g
∴

149

96

=

x

4.8g

解得：X=7.45g；
故答案為：O₂，7.45克；
（2）所剩固體的質量=7.45g+2g=9.45g＞7.2g，所以題目有錯誤．
（或氯酸鉀質量=7.45g+4.8g=12.25g＞10g所以題目有錯誤．）
（3）①如果完全反應后剩余固體質量為7.2g，則氯酸鉀質量為y，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245         149
y         7.2g-2g
∴

245

149

=

y

7.2g-2g

，
解之得：y=8.55g；
②假設氯酸鉀沒有完全反應，則其質量為：7.2g-2g=5.2g．
由于氯酸鉀一定會分解，只是分解完全與否的問題，所以氯酸鉀質量一定大于5.2g．故a的取值范圍是：5.2g＜a≤8.55g．
故答案為：5.2g＜a≤8.55g．

點評：本題主要考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．