(2006?臨沂)除了用過氧化氫分解的方法制取氧氣外,在實驗室里還常常用加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀的方法制取氧氣.
氯酸鉀(KClO3)在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下能較快分解生成氯化鉀和氧氣.現(xiàn)把14.8g氯酸鉀和二氧化錳組成的固體混合物放到大試管中加熱.反應完全后,冷卻到反應前的溫度,稱得試管中固體物質的質量為10.0g.試求:
(1)生成氧氣的質量.
(2)原混合物中氯酸鉀的質量.
(3)請你分析隨著反應的進行,大試管內(nèi)固體混合物中二氧化錳的質量分數(shù)大小變化趨勢并解釋原因
大試管內(nèi)固體混合物中二氧化錳的質量分數(shù)逐漸變大;原因是隨著反應的進行,二氧化錳固體的質量不變,而氯酸鉀分解產(chǎn)生的氧氣逐漸放出,致使大試管內(nèi)固體質量逐漸減小
大試管內(nèi)固體混合物中二氧化錳的質量分數(shù)逐漸變大;原因是隨著反應的進行,二氧化錳固體的質量不變,而氯酸鉀分解產(chǎn)生的氧氣逐漸放出,致使大試管內(nèi)固體質量逐漸減小
;反應完全后,固體混合物中二氧化錳的質量分數(shù)為
25.5%
25.5%
(精確到千分位).
分析:在本題中,反應前后固體出現(xiàn)了差值,根據(jù)質量守恒定律,減少的質量是氧氣的質量.根據(jù)氧氣的質量求氯酸鉀的質量,因此用14.8g減去氯酸鉀的質量就等于二氧化錳的質量,根據(jù)催化加在反應中的特點可知反應后二氧化錳的質量分數(shù);
解答:解:(1)根據(jù)化學方程式可知,固體的減小值等于氧氣的質量,因此氧氣的質量=14.8g-10.0g=4.8g
(2)設生成4.8g氧氣需要氯酸鉀的質量是x,
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
245              96
x               4.8g
245
x
=
96
4.8g

x=12.25g
(3)因為化學反應前后催化劑(二氧化錳)的質量保持不變.而隨著反應的進行固體的質量會不斷減少,所以大試管內(nèi)固體混合物中二氧化錳的質量分數(shù)逐漸變大;
所以二氧化錳的質量=14.8g-12.25g=2.55g.所以
2.55g
10g
×100%
=25.5%
故答案為:(1)生成氧氣的質量為4.8 g
(2)設原混合物中氯酸鉀的質量為12.25 g
(3)大試管內(nèi)固體混合物中二氧化錳的質量分數(shù)逐漸變大;原因是隨著反應的進行,二氧化錳固體的質量不變,而氯酸鉀分解產(chǎn)生的氧氣逐漸放出,致使大試管內(nèi)固體質量逐漸減;25.5%;
點評:根據(jù)質量守恒定律,由反應前后固體物質質量差即反應所產(chǎn)生氧氣的質量;利用二氧化錳為反應的催化劑,反應前后質量不變,由混合物質量與參加反應的氯酸鉀質量差可求得二氧化錳的質量.
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