Question

甲、乙两位学生用加热氯酸钾的方法制取氧气。甲取了一定质量的氯酸钾和0.10 g二氧化锰，经混合后装入试管中加热，待收集到所需氧气时停止加热。试管冷却后，乙称得甲留下的反应混合物的质量为4.04 g，将它继续加热，直到氯酸钾全部分解，得到氧气672 mL(标准状况）。求甲实验时氯酸钾分解的百分率。

Answer 1

50%

从题给已知条件可知，解题时应从乙得到的氧气的量入手。
设乙分解KClO₃的质量为x，甲分解KClO₃的质量为y。
2KClO₃      2KCl + 3O₂↑
2 mol×122.5  2 mol×74.5  3 mol×22.4
g·mol^-1    g·mol^-1    L·mol^-1
x                       0.672 L
=
解得：x="2.45" g
在4.04 g混合物中：m(KCl)="4.04" g-0.10 g-2.45 g="1.49" g。即甲分解KClO₃时得到的KCl质量为1.49 g，由此可计算y：
=
解得：y="2.45" g。
故甲实验时KClO₃分解的百分率为：
×100%=50%。
本题若从物质的量入手计算会更简便。
解：设乙分解KClO₃的物质的量为x，甲分解KClO₃的物质的量为y。
2KClO₃   2KCl + 3O₂↑
2 mol     2 mol           3 mol
X        
=, 解得：x="0.02" mol
在4.04 g混合物中：m(KCl)="4.04" g-0.10 g-(0.02 mol×122.5 g·mol^-1)="1.49" g。即甲分解KClO₃得到的KCl的质量为1.49 g,由此计算y:
2KClO₃2KCl+3O₂↑
2 mol           2 mol
y      
解得：y="0.02" mol
故甲实验时KClO₃分解的百分率为：
×100%=50%。