Question

17．将CuO（催化剂）与KClO₃的混合物57g加热制氧气，一段时间后，冷却称量质量为47.4g，再分离得黑色粉末8g，求47.4克混合物中氧元素的质量分数（结果保留到0.1%）．

Answer 1

分析 氯酸钾在CuO的催化作用下生成氯化钾和氧气，将CuO（催化剂）与KClO₃的混合物57g加热制氧气，一段时间后，冷却称量质量为47.4g；氯酸钾、氯化钾均易溶于水，氧化铜难溶于水，再分离得黑色粉末8g，故分离出的黑色粉末是氧化铜；加热一段时间后，氯酸钾不一定完全分解，由质量守恒定律，混合物减少的质量即为生成氧气的质量，由反应的化学方程式列式计算出参加反应的氯酸钾的质量，进而计算出47.4克混合物中氧元素的质量分数．

解答 解：由质量守恒定律，生成氧气的质量为57g-47.4g=9.6g．
设参加反应的氯酸钾的质量为x
2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2KCl+3O₂↑
245              96
x                9.6g
$\frac{245}{96}=\frac{x}{9.6g}$     x=24.5g
47.4克混合物中氧元素的质量为（57g-8g-24.5g）×$\frac{16×3}{39+35.5+16×3}×$100%+8g×$\frac{16}{64+16}×$100%=11.2g．
47.4克混合物中氧元素的质量分数为$\frac{11.2g}{47.4g}×$100%≈23.6%．
答：47.4克混合物中氧元素的质量分数为23.6%．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，根据质量守恒定律计算出氧气的质量是正确解答本题的前提和关键．