Question

某同学为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，取2.5g该样品与0.5g二氧化锰混合．加热该混合物t₁时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热t₂、t₃、t₄时间后剩余固体的质量，记录数据如下表：

加热时间	t1	t2	t3	t4
剩余固体质量（g）	2.12	2.08	2.04	2.04

　　（1）写出发生反应的化学方程式．
（2）加热t₃时间后氯酸钾是否已经完全反应？______ （填是或否）．
（3）求完全反应后产生氧气的质量．
（4）求该样品中氯酸钾的纯度．

Answer 1

解：（1）氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解生成氯化钾和氧气；
故答案为：2KClO₃2KCl+3O₂↑；
（2）分析剩余固体随加热时间而变化的情况，当加热至t₃时剩余固体的质量不再减小，说明加热时间为t₃时氯酸钾已经完全分解；
故答案为：是；
（3）根据质量守恒定律，至固体质量不再减小，放出氧气的质量=2.5g+0.5g-2.04g=0.96g
（4）设样品中含有氯酸钾的质量为x
2KClO₃2KCl+3O₂↑
245 96
x 0.96g

x=2.45g
样品中氯酸钾的纯度=×100%=98%
答：（3）求完全反应后产生氧气的质量为0.96g；（4）该样品中氯酸钾的纯度为98%．
分析：（1）加热氯酸钾与二氧化锰的混合物时，氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰作为反应的催化剂不参加反应，书写化学方程式时二氧化锰作为反应条件；
（2）分析剩余固体随加热时间而变化的情况时，可发现，加热时间为t₃和t₄时剩余固体质量不变，说明加热时间为t₃时氯酸钾已经完全分解；
（3）根据质量守恒定律，在反应剩余固体不再减小时，与原固体的质量差即为放出氧气的质量；
（4）根据反应的化学方程式，由放出氧气的质量计算出样品中氯酸钾的质量，再利用纯度公式计算该样品中氯酸钾的纯度．
点评：分析图表中数据时，要关注造成数据发生变化的原因，分析数据不再改变时所说明的问题，从而发现隐含条件．