Question

取MnO₂和KClO₃的固體混合物25g，加熱至恒重．在一定溫度下，將殘留的固體加入12g水中，有12g固體未溶，再加入5g水，仍有10g固體未溶，KCl在不同溫度下的溶解度見下表．求原混合物中可能含有KClO₃的質(zhì)量．

溫度（℃）	0	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

分析：本題中由于沒有指明的10g固體的成分，所以我們可以做出兩種假設(shè)：①10g固體為二氧化錳，即氯化鉀完全溶解，②10g固體為二氧化錳和氯化鉀的混合物；
結(jié)合題給的條件，我們可以借助于氯酸鉀分解的化學(xué)方程式和氯化鉀的溶解度來進(jìn)行判斷并完成解答．
若最后的10g固體均為MnO₂，因此我們得到原混合物中KClO₃的質(zhì)量為25g-10g=15g（MnO₂為催化劑，在反應(yīng)前后質(zhì)量保持不變），由此可以算出生成的KCl質(zhì)量．然后可以結(jié)合題給的5g水中溶解度的氯化鉀的質(zhì)量來判斷在10g水中溶解度氯化鉀的質(zhì)量進(jìn)而計(jì)算出氯化鉀的溶解度，與題中表格進(jìn)行對(duì)照然后作出判斷．如果我們判斷出10g固體不全是二氧化錳，就可以否定假設(shè)①，同時(shí)可以肯定假設(shè)2，然后就可以算出12g水中溶解的氯化鉀的質(zhì)量，從而根據(jù)質(zhì)量守恒定律求得生成的氧氣的質(zhì)量，進(jìn)而求算出氯酸鉀的質(zhì)量．

解答：解：若10g未溶固體全是二氧化錳，則氯酸鉀的質(zhì)量為：25g-10g=15g；
則設(shè)可以生成氯化鉀的質(zhì)量為x，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245          149
15g           x

245

149

=

15g

x

解得：x=9.12g，
假設(shè)12g水中溶解氯化鉀后得到的溶液為飽和溶液，則此時(shí)氯化鉀的溶解度為：

9.12g-(12g-10g)

12g

×100g=59.3g
而表格中給的氯化鉀的溶解度即使是在100℃的水也只有56.3g，所以可以判斷10g固體不可能全部是二氧化錳，即假設(shè)②成立．
那么兩次溶解在水中的氯化鉀的質(zhì)量為：（12g-10g）+

12g

5g

×（12g-10g）=6.8g，
所以反應(yīng)過程中生成氧氣的質(zhì)量為：25g-6.8g-10g=8.2g；
設(shè)生成8.2g氧氣需氯酸鉀的質(zhì)量為y，則
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245               96
y                8.2g
      

245

y

=

96

8.2g

解得：y=20.93g
答：原混合物中可能含有KClO₃的質(zhì)量為20.93g．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生根據(jù)已知條件進(jìn)行分析的能力，以及運(yùn)用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力．