Question

以下是小群和小琳同學(xué)對一道化學(xué)計算題分析、解答、探究的實錄．請你一起參與研究并解決相關(guān)問題．（計算結(jié)果精確到0.1）
[題目]已知：2KClO₃═2KCl+3O₂↑，將20g氯酸鉀和8g二氧化錳混合后放入試管中加熱了一段時間，便停止加熱，待試管冷卻后，稱得試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為18.4g．求生成氯化鉀的質(zhì)量．
（1）小群先 根據(jù)根據(jù)守恒定律求氧氣質(zhì)量，他的計算式是

 

，然后 根據(jù)化學(xué)方程式求出了KCl 的質(zhì)量是

 

g．
（2）小琳仔細分析了小群上述計算的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)題目數(shù)據(jù)有問題．請你通過簡單的計算，論證她的發(fā)現(xiàn)．
（3）小群想了一下，把題目中“20g氯酸鉀”改為“a  g氯酸鉀”，其它數(shù)據(jù)不變．請你幫小琳算出 a的取值范圍是：

 

≥a＞

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．因為化學(xué)反應(yīng)中生成的氣體逸出，故生成氧氣的質(zhì)量等于參加反應(yīng)前試管內(nèi)固體質(zhì)量總和減去反應(yīng)后剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量；
②根據(jù)氯酸鉀分解的化學(xué)方程式和生成氧氣的質(zhì)量，列出比例式，就可計算出生成氯化鉀的質(zhì)量；
（2）根據(jù)“剩余固體的質(zhì)量=生成氯化鉀的質(zhì)量+二氧化錳的質(zhì)量”求出剩余固體的質(zhì)量和18.4g相比較．（催化劑不參與反應(yīng)）；
（3）①根據(jù)完全反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量和化學(xué)方程式計算，得出氯酸鉀的質(zhì)量；
②假設(shè)氯酸鉀沒有反應(yīng)，也就是氯酸鉀最少的質(zhì)量就是剩余固體質(zhì)量減去二氧化錳質(zhì)量．假設(shè)完全反應(yīng)生成的氯化鉀的質(zhì)量就是剩余固體質(zhì)量減去二氧化錳的質(zhì)量，根據(jù)氯化鉀的質(zhì)量求出氯酸鉀的質(zhì)量．

解答：解：（1）①生成氧氣的質(zhì)量為反應(yīng)前后試管內(nèi)固體質(zhì)量之差：20g+8g-18.4g=9.6g；
②設(shè)生成氯化鉀的質(zhì)量為x，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
             149     96
              X     9.6g
∴

149

x

=

96

9.6g

解得：X=14.9g；
故答案為：20g+8g-18.4g；14.9克；
（2）所剩固體的質(zhì)量=14.9g+8g=22.9g＞18.4g，所以題目有錯誤．
（或氯酸鉀質(zhì)量=14.9g+9.6g=24.5g＞20g所以題目有錯誤．）
（3）①如果完全反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為18.4g，則生成氯化鉀的質(zhì)量為18.4g-8g=10.4g
設(shè)氯酸鉀質(zhì)量為y，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
 245         149
 y           10.4g
∴

245

x

=

149

10.4g

，
解之得：y=17.1g；
②如果氯酸鉀沒有反應(yīng)，則其質(zhì)量為：18.4-8g=10.4g．
故a的取值范圍是：10.4g＜a≤17.1g．
故答案為：10.4g＜a≤17.1g．

點評：本題涉及計算技巧比較多，有一定難度，主要考查學(xué)生對運用質(zhì)量守恒定律、極端假設(shè)法和化學(xué)方程式進行計算的能力．