Question

15．称取一定质量的氯酸钾和二氧化锰，混合后放入大试管中加热至质量不再变化为止．实验测得固体混合物质量随加热时间变化的相关数据如图所示．为了分离回收二氧化锰和氯化钾，他们在反应后的固体混合物中加入85.1g，水使其中的氯化钾完全溶解，然后通过过滤是二氧化锰与液体分离．请计算：
（1）原混合物中氯酸钾的质量分数？
（2）得到的滤液中氯化钾的质量分数（二氧化锰在水中难容）？

Answer 1

分析 （1）利用氯酸钾分解的化学方程式，计算出混合物中氯酸钾的质量，然后根据质量分数公式计算即可；
（2）利用氯酸钾分解的化学方程式和生成氧气的质量，列出比例式，就可计算出生成氯化钾的质量，然后根据溶质质量分数公式计算即可．

解答 解：（1）根据质量守恒定律，O₂的质量为：32.0g-22.4g=9.6g；
设原混合物中氯酸钾的质量为X，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245             96
X              9.6g
∴$\frac{245}{X}$=$\frac{96}{9.6g}$，
解之得：X=24.5g；
原混合物中氯酸钾的质量分数为：$\frac{24.5g}{32.0g}$x100%=76.6%；
答：原混合物中氯酸钾的质量分数为：76.6%．
（2）设生成氯化钾的质量为y，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
           149  96
           y   9.6g
∴$\frac{149}{y}$=$\frac{96}{9.6g}$，
解之得y=14.9g；
氯化钾的质量分数为：$\frac{14.9g}{14.9g+85.1g}$×100%=14.9%．
故答案为：（1）76.6%（2）14.9%

点评 本题主要考查学生利用化学方程式和质量守恒定律进行计算的能力．根据质量守恒定律，可以求出生成气体的质量，为答题打开突破口．