Question

钾元素可以与氧元素在不同条件下生成K₂O₂、KO₂和KO₃，如：3KOH（s）+2O₃（g）→2KO₃（s）+KOH?H₂O+O₂（g）
（1）KOH与O₃反应，反应前后气体体积减小67.2L（S．T．P．），则生成KO₃______g．
（2）将上述生成的混和物用液氨冷却结晶，可得到KO₃晶体．它会缓慢分解为KO₂和O₂：2KO₃→2KO₂+O₂↑．已知分解后残留固体中含氧的质量分数为0.5063，则KO₃的分解百分率为______．（保留两位小数）
（3）已知某样品中含有K₂O₂、KO₂和KO₃中的两种，把71.1g该样品加入过量的Al₂（SO₄）₃溶液中，产生白色沉淀23.4g．
①该样品中钾原子与氧原子个数的最简整数比为______．（写出计算过程）
②写出可能存在的组合中两种化合物的物质的量之比．

Answer 1

解：（1）设生成KO₃的质量是x．
3KOH（s）+2O₃（g）=2KO₃（s）+KOH?H₂O+O₂（g）气体体积减少
174g 33.6L
x 67.2L
x==348g
答：生成KO₃的质量是348g；
（2）混合物中K和O元素的原子个数之比==1：2.5，所以混合物的平均化学式为KO_2.5，要使KO₃、KO₂的平均化学式为KO_2.5，则只要两种物质的物质的量相等即可，所以KO₃的分解率为50.00%，
故答案为：50.03%；
（3）①设钾元素的质量为z，
3K元素→3KOH→Al（OH）₃
108g 78g
z 23.4g
z==32.4g
则氧元素的质量=71.1g-32.4g=38.7g，
所以样品中钾原子与氧原子个数的最简整数比==2：5，
故答案为：2：5；
②样品中钾原子与氧原子个数的最简整数比=2：5=1：2.5，所以混合物的平均化学式为KO _2.5，则组成的混合物中应该是一种化合物中的钾、氧原子个数比大于2.5，另一种化合物中钾氧原子个数比小于2.5，所以两种组合是K₂O₂和KO₃ 或KO₂
和KO₃，
当为KO₃～K₂O₂，设KO₃和K₂O₂ 的物质的量分别是a、b，则，则a：b=6：1，
当为KO₃～KO₂，设 KO₃和KO₂的物质的量分别是c、d，则，则c：d=1：1，
故答案为：KO₃～K₂O₂ 6：1，KO₃～KO₂ 1：1．
分析：（1）根据反应中气体体积减少的量和KO₃之间的关系式进行计算；
（2）利用混合物中钾、氧元素的质量分数确定混合物的平均化学式，再根据平均化学式计算分解率；
（3）①根据3K元素→3KOH→Al（OH）₃之间的关系式计算钾元素的质量，混合物中剩余的是氧元素质量，根据n=计算钾原子与氧原子个数的最简整数比；
②根据平均化学式结合物质的化学式构成确定混合物的组成，再根据钾氧原子个数比计算其物质的量之比．
点评：本题考查物质的量的有关计算，利用平均化学式进行分析解答较简便，难度较大．