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5.小意和小思同学对化学计算很有心得.以下是他们解答一道计算题的实录.氢你一起参与研究并完成相关问题.(计算结果精确到0.1)
【题目】将20g氯酸钾和4g二氧化锰混合后放入试管中加热,收集所需量的氧气后,停止加热让试管冷却,称得试管内剩余固体得质量为14.4g,求生成氯化钾得质量.
(1)小意很快得到(20g+4g-14.4g)是O2(填化学式)得质量,进而通过化学方程式求出KCl的质量是14.9g.
(2)小思依据上诉计算的结果发现题目数据有问题.请你通过简单的计算,论证他的发现.
(3)如何才能更正题目呢?小意和小思认为有很多方法,例如将题目中“20g氯酸钾”改为“ag氯酸钾”,而题目中其它物质的质量不变,则a的取值范围是a≥$\frac{2548}{149}$.

分析 氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解生成氯化钾和氧气,根据提供的数据可以进行相关方面的计算和判断.

解答 解:(1)反应前后的质量差即为反应生成氧气的质量,因此生成氧气质量为:20g+4g-14.4g=9.6g,
设反应的氯酸钾质量为x,生成氯化钾质量为y,
2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑,
 245       149  96
  x        y    9.6g
$\frac{245}{x}$=$\frac{149}{y}$=$\frac{96}{9.6g}$,
x=24.5g,y=14.9g,
故填:O2;14.9.
(2)通过计算可知,分解的氯酸钾质量是24.5g,而题目中氯酸钾的质量是20g.
(3)由(1)中反应关系可知,$\frac{245}{ag}$=$\frac{96}{ag+4g-14.4g}$,a=$\frac{2548}{149}$,
如将题目中“20g氯酸钾”改为“ag氯酸钾”,而题目中其它物质的质量不变,则a的取值范围是:a≥$\frac{2548}{149}$,
故填:a≥$\frac{2548}{149}$.

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,同时考查了分析数据的能力,计算时要注意规范性和准确性.

练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

15.下列说法中正确的是(  )
A.二氧化碳分子中含有二个氧元素和一个碳元素
B.水由氢元素和氧元素组成
C.二氧化碳由氧气和碳两单质组成
D.氧化汞由一个原子和一个氧原子组成

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

16.做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,小名同学有两个疑惑不解的问题,于是他进行了以下探究活动.
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【查阅资料1】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液.
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入稀盐酸溶液,观察到的现象是冒气泡,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.
 Fe3O4 Fe2O3
分解温度/℃15381400-
熔点/℃--1535
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【查阅资料2】
(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:
(2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4
【理论探讨】
结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃~l538℃之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4
【拓展延伸】
(1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙);
(2)有些食品包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色由黑色变成红色,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理.
(3)下列铁的氧化物中,铁元素的质量分数由大到小的顺序是A>C>B(填字母).
A.FeO            B.Fe2O3C.Fe3O4

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

13.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体.在一次科技活动中,同学们将包有Na2O2固体的棉花放入了如右图所示的装置中,发现高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭,同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.
(1)实验过程中蜡烛由下往上依次熄灭,说明二氧化碳具有CO2密度比空气大,CO2不能燃烧也不支持燃烧的性质的性质.
(2)棉花为什么会燃烧呢?同学们认为棉花要燃烧,除了满足棉花是可燃物之外,还需满足与氧气接触、温度达到着火点.
【提出问题】上述实验中是如何给棉花提供燃烧条件的?
【查阅资料】(1)在常温下Na2O2与CO2、H2O均能发生化学反应.
(2)无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
【实验设计】经过讨论,同学们设计用图2所示装置进行实验探究.

【实验步骤】
①检查整套装置的气密性;
②把相关的试剂放入对应的仪器内;
③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;
④一段时间后,在P处放置一根带火星的木条,观察现象.
注意:整个实验过程中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响.
【实验现象】①带火星的木条复燃;
②无水硫酸铜没有变蓝色;
③饱和的澄清石灰水变浑浊.
【实验分析】D装置烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是Na2O2和CO2反应放出热量,使石灰水温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,析出氢氧化钙固体.
【实验结论】①Na2O2和CO2反应产生的一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件.
②Na2O2和CO2反应过程中伴随能量变化,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件.
【拓展提高】①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,学生甲认为生成的固体是NaOH,学生乙认为是Na2CO3,同学们经思考后认为甲同学的猜想是错误的,理由是反应前后元素种类不变,反应物中没有氢元素所以不能生成NaOH.
②写出Na2O2和CO2反应的化学方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

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20.下列各组数据是元素的核电荷数,其中两元素能形成X2Y型化合物的是(  )
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10.小明同学在实验室里加热混有二氧化锰的氯酸钾(KClO3)固体制氧气的装置如右图所示. 试回答下列问题:
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(2)二氧化锰在该反应中作催化剂.
(3)该反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑.
(4)若用高锰酸钾制取氧气,要对装置进行改进,改进的方法是在试管内导气管口处放一团棉花,其理由是为了防止高锰酸钾粉末进入导管.
(5)小明同学收集氧气完毕后,为了防止水倒吸而可能引起试管炸裂,正确的操作方法是先移出导管,后熄灭酒精灯.
(6)小明同学为了检验他所收集到的气体是否是氧气,在通常情况下,他采用的方法是将带火星的木条伸入试管口内,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气.

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17.属于化学反应的是(  )
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C.水烧开成热水D.生石灰干燥食品

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3.某物质具有如下性质,滴入无色酚酞试液,变红,滴入氯化铜溶液,产生蓝色沉淀,加入碳酸钠溶液,产生白色沉淀,该物质是(  )
A.氢氧化钾B.氢氧化镁C.氢氧化钙D.氢氧化钡

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4.A、B、C、D、E、F六种物质中只有四种元素,且只有单质和氧化物:E、F均为黑色固体,其中F是产量最大的金属:A、B都是呼出气体中的成分,且相互反应的生成物能使紫色石蕊试液变红色.请回答:
(1)F的名称:铁.
(2)写出A和B反应的化学方程式H2O+CO2═H2CO3,属化合反应.
(3)写出C和E反应的化学方程式4CO+Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO2(或4H2+Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4H2O,C和D都具有的化学性质是可燃性、还原性.

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