Question

取MnO₂和KClO₃的固体混合物25g，加热至恒重．在一定温度下，将残留的固体加入12g水中，有12g固体未溶，再加入5g水，仍有10g固体未溶，KCl在不同温度下的溶解度见下表．求原混合物中可能含有KClO₃的质量．

温度（℃）		20	40	60	80	100
溶解度（g/100g水）	28.0	34.4	40.3	45.8	51.1	56.3

Answer 1

【答案】分析：本题中由于没有指明的10g固体的成分，所以我们可以做出两种假设：①10g固体为二氧化锰，即氯化钾完全溶解，②10g固体为二氧化锰和氯化钾的混合物；
结合题给的条件，我们可以借助于氯酸钾分解的化学方程式和氯化钾的溶解度来进行判断并完成解答．
若最后的10g固体均为MnO₂，因此我们得到原混合物中KClO₃的质量为25g-10g=15g（MnO₂为催化剂，在反应前后质量保持不变），由此可以算出生成的KCl质量．然后可以结合题给的5g水中溶解度的氯化钾的质量来判断在10g水中溶解度氯化钾的质量进而计算出氯化钾的溶解度，与题中表格进行对照然后作出判断．如果我们判断出10g固体不全是二氧化锰，就可以否定假设①，同时可以肯定假设2，然后就可以算出12g水中溶解的氯化钾的质量，从而根据质量守恒定律求得生成的氧气的质量，进而求算出氯酸钾的质量．
解答：解：若10g未溶固体全是二氧化锰，则氯酸钾的质量为：25g-10g=15g；
则设可以生成氯化钾的质量为x，
2KClO₃2KCl+3O₂↑
245          149
15g           x

解得：x=9.12g，
假设12g水中溶解氯化钾后得到的溶液为饱和溶液，则此时氯化钾的溶解度为：
×100g=59.3g
而表格中给的氯化钾的溶解度即使是在100℃的水也只有56.3g，所以可以判断10g固体不可能全部是二氧化锰，即假设②成立．
那么两次溶解在水中的氯化钾的质量为：（12g-10g）+×（12g-10g）=6.8g，
所以反应过程中生成氧气的质量为：25g-6.8g-10g=8.2g；
设生成8.2g氧气需氯酸钾的质量为y，则
2KClO₃2KCl+3O₂↑
245               96
y                8.2g
      
解得：y=20.93g
答：原混合物中可能含有KClO₃的质量为20.93g．
点评：本题主要考查学生根据已知条件进行分析的能力，以及运用化学方程式进行计算的能力．