Question

20．某校興趣小組在實驗室中完成制取氧氣的實驗．他們取氯酸鉀和二氧化錳的混合物共3.0g放入大試管中加熱，并在不同時刻測定試管內剩余固體物質的質量（如下表）：

反應時間/min	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
剩余固體質量/g	2.55	2.25	2.10	2.04	2.04

請回答下列問題：
（1）二氧化錳在反應中的作用是催化．
（2）完全反應后，生成氧氣的質量為0.96g．
（3）原混合物中氯酸鉀的質量分數(shù)是多少？（精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）氯酸鉀和二氧化錳混合物加熱制氧氣中，二氧化錳作催化劑；
（2）欲知完全反應后，生成氧氣的質量，須知根據(jù)質量守恒定律，反應前后物質的質量總和相等，由此可計算出生成氧氣的質量；
（3）欲求原混合物中氯酸鉀的質量分數(shù)，需先根據(jù)化學方程式，求出氯酸鉀的質量，進而求出混合物中氯酸鉀的質量分數(shù)．

解答 解：（1）氯酸鉀和二氧化錳混合物加熱制氧氣中，二氧化錳作催化劑；
由表中的數(shù)據(jù)情況可知當反應到2.5秒鐘時氯酸鉀已經完全反應，根據(jù)質量守恒定律，反應前后物質的質量總和相等，則生成氧氣的質量=反應前物質的質量-反應后剩余固體的質量=3.0g-2.04g=0.96g；
（2）設原混合物中氯酸鉀的質量為x
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245              96
x                0.96g
∴$\frac{245}{96}$=$\frac{x}{0.96g}$，解得：x=2.45g
氯酸鉀的質量分數(shù)=$\frac{2.45g}{3.0g}$×100%=81.7%；
答：原混合物中氯酸鉀的質量分數(shù)是81.7%．
故答案是：（1）催化；（2）0.96；（3）81.7%．

點評 本題主要考查學生對物質質量守恒定律的認識以及利用化學方程式和質量分數(shù)公式進行計算的能力，解題的關鍵是利用質量守恒定律求出氧氣的質量．