Question

加热氯酸钾和二氧化锰的混合物15克，使其完全反应．在一定温度下，向残留固体中加入4克水，有9.24克固体未溶解，再加入2克水，仍有8.28克固体未溶解，且剩余固体为混合物．
求：
（1）生成氧气的质量．
（2）此温度下，氯化钾的溶解度．
（3）原混合物中氯酸钾的质量．（精确到0.1）

Answer 1

解：（1）由题意可知，8.28g是氯化钾和二氧化锰混合物，两次加水形成的溶液为饱和溶液，2g水的水中溶解的氯化钾的质量为：9.24g-8.28g=0.96g，总共溶解氯化钾的质量为0.96g×3═2.88g，因此反应后混合物的总质量=2.88g+8.28g=11.16g，根据质量守恒定律，生成氧气的质量为：15g-11.16g=3.84g；
（2）设此温度下氯化钾溶解度为S
S：100g=0.96g：2g 解得：S=48g；
（3）设原混合物中氯酸钾的质量为X
2KClO₃ 2KCl+3O₂↑
245 96
X 3.84g
解得：X=9.8g
答：（1）生成氧气的质量是3.84克；（2）此温度下，氯化钾的溶解度是48克；（3）原混合物中氯酸钾的质量是9.8克．
分析：氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，根据题意，经过两次加水溶解的剩余固体仍为混合物，说明了8.28克固体中有氯化钾和二氧化锰，两次加水形成的溶液为饱和溶液．2克水的水中溶解的氯化钾的质量为：9.24克-8.28克=0.96克，总共溶解氯化钾的质量为0.96克×3═2.88克，因此反应后混合物的总质量=2.88克+8.28克克=11.16克，根据质量守恒定律可以求出生成氧气的质量，由氧气的质量可以求出氯酸钾的质量；再根据饱和溶液中溶质、溶剂之间的关系可以计算出氯化钾的溶解度．
点评：本题的关键是分析反应后物质的总质量，首先根据8.28克固体是混合物，说明氯化钾没有完全溶解，得到的溶液为饱和溶液，就可以推测溶解的氯化钾的质量．