Question

【題目】某同學誤將少量 KMnO4當成 MnO2加入 KClO3中進行加熱制取氧氣，該樣品的質量是 260.8g，部分物質質量隨時間變化如圖所示。

(1)m+n= g

(2)計算該樣品中 KClO3的質量分數(寫出計算過程，精確到 0.1%)。

(3)在圖中，畫出反應過程中放出氧氣與時間變化的關系圖，并進行必要的標注。

Answer 1

【答案】(1) 260.8 (2) 93.9% （詳見解析) (3)

【解析】

高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣。根據圖示，質量下降的兩種物質分別是錳酸鉀和氯酸鉀，相同條件下高錳酸鉀比氯酸鉀容易分解，根據t2>t1，所以m是樣品中氯酸鉀的質量，n是樣品中高錳酸鉀質量，因此m+n=260.8g。另一種物質在t2min時質量增多，所以該物質是氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀。

解：（1）根據分析，m+n=260.8g；

（2）設樣品中氯酸鉀質量為，生成氧氣質量為，t2min時氯酸鉀開始分解，最終生成氯化鉀質量是149g，

= 245g，= 96g

樣品中 KClO3 的質量分數=×100%93.9%

答：樣品中 KClO3 的質量分數是 93.9%。

（3）設高錳酸鉀分解生成氧氣質量為，

=1.6g，

生成氧氣總質量：1.6g+96g=97.6g，

反應過程中放出氧氣與時間變化的關系圖如下所示：