Question

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．请你一起参与研究并完成相关问题．(计算结果精确到0.01)

已知：

2KClO₃2KCl＋3O₂↑，将10 g氯酸钾和2 g二氧化锰混合后放入大试管中加热，收集所需氧气后，停止加热让试管冷却，称得试管内剩余固体的质量为7.2 g，求生成氯化钾的质量．

(1)小意很快得到(10 g＋2 g－7.2 g)是________(填化学式)的质量，进而求出KCl的质量是________．

(2)小思依据上述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)如何才能更正该题呢？小意和小思认为有许多方法，如将题目中“10 g氯酸钾”改为“ag氯酸钾”，其他物质的质量不变，则a的取值范围是________．

Answer 1

答案：
解析：

(1)根据质量守恒定律，反应前氯酸钾和二氧化锰的质量和等于反应后生成氧气和试管内剩余物的质量和，因此小意的算式：10 g＋2 g－7.2 g＝4.8 g所求的是氧气(O2)的质量；根据氧气的质量，利用化学方程式可求出KCl的质量为7.45 g． 　　(2)试管内剩余固体的质量为氯化钾和二氧化锰质量之和，根据题中已知数据也可求出KCl的质量为7.2 g－2 g＝5.2 g，这与计算得到的KCl的质量是7.45 g相矛盾；(或剩余固体的质量为7.45 g＋2 g＝9.45 g＞7.2 g；或根据氯酸钾的质量等于反应生成的氧气的质量与氯化钾的质量之和，即7.45 g＋4.8 g＝12.25 g，12.25 g＞10 g，再次证明题目中数据有误) 　　(3)若如将题目中“10 g氯酸钾”改为“ag氯酸钾”，则a的取值范围是决定于试管内剩余固体的成分：①没有加热时，试管内7.2 g固体为氯酸钾和二氧化锰的混合物，此时氯酸钾的质量为7.2 g－2 g＝5.2 g；②加热至氯酸钾完全分解时，试管内7.2 g固体为氯化钾和二氧化锰的混合物，此时氯化钾的质量为7.2 g－2 g＝5.2 g．根据氯酸钾分解的化学方程式，利用氯化钾的质量便可计算出氯酸钾的质量为8.55 g．综上所述a的取值范围是5.2 g＜a≤8.55 g