Question

现给31.6g高锰酸钾加热，待反应不再有气体生成后，将试管冷却、称量，得到剩余固体28.4g．求：
（1）制取氧气的质量为

3.2g

；此题可以通过高锰酸钾质量与ω_O的乘积计算O₂ 吗？举有符合用反应物质量与ω_O的乘积计算产生O₂质量的反应例子：

氯酸钾分解

；

水分解

．
（2）剩余固体中含有哪些物质？各为多少克？

Answer 1

分析：（1）根据氯酸钾分解生成氧气的化学方程式可知，只有氧气是气体，则可利用反应前后固体的质量差来计算氧气的质量，根据反应前后元素守恒可以知道，在该反应中高锰酸钾中氧元素并没有全部转化为氧气，所以不能通过高锰酸钾质量与ω_O的乘积计算O₂，只有氧元素全部转化为氧气的反应才可以用反应物质量与ω_O的乘积计算产生O₂质量，例如氯酸钾分解，水分解等，可以据此解答；
（2）将氧气的质量代入化学方程式来计算生成的氯化钾的质量来解答．

解答：解：（1）根据质量守恒定律可以知道生成氧气的质量为：31.6g-28.4g=3.2g；
根据反应前后元素守恒可以知道，在该反应中高锰酸钾中氧元素并没有全部转化为氧气，所以不能通过高锰酸钾质量与ω_O的乘积计算O₂，只有氧元素全部转化为氧气的反应才可以用反应物质量与ω_O的乘积计算产生O₂质量，例如氯酸钾分解，水分解；
（2）设消耗高锰酸钾的质量为x，生成锰酸钾的质量为y，生成二氧化锰的质量为z
2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316        197   87  32
x           y    z  3.2g

316

x

=

197

y

=

87

z

=

32

3.2g

解得：x=31.6g  y=19.7g  z=8.7g
而题中所给高锰酸钾的质量为31.6g，所以可以判断高锰酸钾已完全反应，所以反应后剩余的固体为锰酸钾和二氧化锰，他们的质量分别为19.7g和8.7g
答：剩余固体中含有锰酸钾和二氧化锰，其锰酸钾为19.7g，二氧化锰为8.7g．
故答案为：（1）3.2g；氯酸钾分解；水分解；
（2）锰酸钾为19.7g，二氧化锰为8.7g．

点评：本题考查学生利用化学反应方程式的计算，关键是利用固体质量差分析氧气的质量，然后代入方程式计算即可．