Question

化學興趣小組的同學在實驗室中用加熱4.9g氯酸鉀和1.58g高錳酸鉀混合物的方法進行了制取氧氣的研究，得到如圖所示的曲線圖．試回答：
（1）b點得到的氧氣主要是由分解

 

（填氯酸鉀或高錳酸鉀）產(chǎn)生的，b-c段產(chǎn)生氧氣的速度明顯比O-b段加快，其原因是

 

．
（2）c點對應產(chǎn)生氧氣的質量a值是

 

g．
（3）反應結束后所得固體混合物中質量分數(shù)最大的物質的質量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）觀察圖示可知加熱混合物就產(chǎn)生氧氣，b點后b-c段產(chǎn)生氧氣的速度明顯比O-b段加快，結合高錳酸鉀分解所需的溫度低些，而氯酸鉀分解時要加熱到較高的溫度且反應放出氧氣的速率較慢，通常要加入催化劑進行分析得知b點所得氧氣主要是高錳酸鉀分解產(chǎn)生，高錳酸鉀分解生成的二氧化錳可作為氯酸鉀分解的催化劑；
（2）該點后生成氧氣質量不再變化，說明二者完全分解；
（3）根據(jù)方程式求出生成固體的質量，進行比較分析．

解答：解：（1）高錳酸鉀分解所需的溫度低些，而氯酸鉀分解時要加熱到較高的溫度且反應放出氧氣的速率較慢，通常要加入催化劑可知b點得到的氧氣主要由高錳酸鉀分解所得，而高錳酸鉀分解生成的二氧化錳可做氯酸鉀分解的催化劑．故答案為：高錳酸鉀，高錳酸鉀分解產(chǎn)生的二氧化錳作為催化劑，加速了氯酸鉀的分解；
    （2）c點時氧氣不再增加，當然氧氣的質量就是4.9g氯酸鉀和1.58g高錳酸鉀全部分解所產(chǎn)生的氧氣質量 
   設氯酸鉀分解得到氧氣的質量為x，高錳酸鉀分解得到氧氣的質量為y．
  2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑                2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
   245              96                   316                  32
   4.9g             x                    1.58g                 y

245

96

=

4.9g

x

                             

316

32

=

1.58g

y

    x=1.92g                                  y=0.16g
c點氧氣質量為y+x=1.92+0.16=2.08（g）
故答案為：2.08；
（3）由氯酸鉀分解，根據(jù)質量守恒定律可知反應生成的氯化鉀質量是：4.9g-1.92g=2.98g，1.58gKMnO₄分解，生成的其他固體的質量肯定小于KCl的2.98g，故剩余固體混合物中質量分數(shù)最大的只能是KCl．
剩余固體混合物的質量為4.9g+1.58g-2.08g=4.4g    
所以KCl的質量分數(shù)為

2.98g

4.4g

×100%=67.73%
答：固體混合物中KCl的質量分數(shù)最大，其數(shù)值為67.73%

點評：本題是一道結合圖示的計算分析題，考查了學生分析化學反應、利用化學方程式解題等方面的能力，綜合能力強．