Question

實驗室常用MnO₂催化KClO₃熱分解的方法制備O₂，該法在產(chǎn)生大量O₂的同時，還會產(chǎn)生少量的O₃、Cl₂以及微量的一種氯的氧化物．該氯的氧化物的相對分子質(zhì)量為67.5，其中氯原子的質(zhì)量分數(shù)為0.526．
（1）計算確定該氧化物的分子式；
（2）工業(yè)上可用SO₂還原KClO₃來制備該氧化物，要制得6.75g該氧化物需要標(biāo)準狀況下SO₂的體積為

 

L．
（3）取1.00L上述實驗制得的氣體（已除去氯的氧化物），通過足量的KI溶液，氣體體積變?yōu)?.98L，所得溶液用Na₂S₂O₃滴定，消耗0.100mol/L Na₂S₂O₃溶液26.70mL（已知：氣體的體積均為標(biāo)準狀況下測定；O₃+2I^-+H₂O→I₂+2OH^-+O₂；I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₂O₆^2-），計算：
①氧氣的體積分數(shù)． 
②該混合氣體在標(biāo)準狀況下的密度．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）根據(jù)已知條件列方程計算Cl、O原子個數(shù)之比，進而確定分子式；
（2）根據(jù)電子守恒：n（SO₂）（6-4）=n（KClO₃）（5-4）來計算；
（3）根據(jù)物之間的反應(yīng)確定量的關(guān)系，計算體積分數(shù)，結(jié)合公式密度ρ=

M

Vm

來計算．、

解答： 解：（1）設(shè)該氧化物為Cl_xO_y，35.5x+16y=67.5；

35.5x

67.5

=0.5625；解得x=1，y=2，所以氧化物的分子式為ClO₂；故答案為：ClO₂；
（2）根據(jù)電子守恒：n（SO₂）×（6-4）=n（KClO₃）×（5-4），
根據(jù)Cl元素守恒：n（KClO₃）=n（ClO₂）=

6.75g

67.5g/mol

=0.1mol，即n（SO₂）=0.05mol，V（SO₂）=n（SO₂）?V_m=1.12L，故答案為：1.12L；
（3）①將混合氣體通入KI溶液中，1molO₃依舊變成1molO₂，在標(biāo)況下，體積未發(fā)生改變，則減少的體積便是Cl₂體積，即V（Cl₂）=1L-0.98L=0.02L所以n（Cl₂）=

0.02L

22.4L/mol

mol=

1

1120

mol；
    Cl₂～I₂
  1mol    1mol
n（Cl₂）=n（I₂）=

1

1120

mol；
   O₃～I₂
1mol   1mol
∴n（O₃）=n′（I₂）
n（總I₂）=

1

1120

mol+n（O₃）=

n(Na2S2O3)

2

=

0.1mol/L×0.0267L

2

，則n（O₃）=0.000442mol
即V（O₃）=0.0099008L，
氧氣的體積分數(shù)為

1L-0.0099008L-0.02L

1L

×100%=0.97=97%，
答：氧氣的體積分數(shù)是97%． 
②O₂體積分數(shù)為97%，O₃體積分數(shù)為1%，Cl₂體積分數(shù)為2%，體積分數(shù)=物質(zhì)的量分數(shù)，該混合氣體在標(biāo)準狀況下的密度ρ=

M

Vm

=

32×97%+48×1%+71×2%

22.4

=1.47g/L，
答：該混合氣體在標(biāo)準狀況下的密度1.47g/L．

點評：本題是一道關(guān)于物質(zhì)組成的計算題，注意原子守恒、電子守恒在計算中的應(yīng)用，難度較大．