Question

5．把干燥、純凈的高錳酸鉀40克裝入試管中加熱，當收集完所需要的氧氣后將導管移出水槽，停止加熱、待試管冷卻后，稱量試管中的剩余固體，其質量為38.4克．請回答下列問題
（1）發生反應的化學方程式2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）產生氧氣的質量為1.6g；
（3）列出根據已知條件求解參加反應的高錳酸鉀質量（x）的比例式$\frac{316}{32}$=$\frac{x}{1.6g}$；
（4）剩余固體的成分是KMnO₄、K₂MnO₄和MnO₂（寫化學式）．
（5）該實驗中高錳酸鉀的分解率為39.5%．

Answer 1

分析 根據質量守恒定律可知，過程中質量的減少是因為生成了氧氣，所以可以求算氧氣的質量，根據氧氣的質量和對應的化學方程式求算反應的高錳酸鉀的質量，進而求算對應的質量分數．

解答 解：高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，對應的化學方程式為：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．
根據質量守恒定律可得，生成的氧氣的質量為40g-38.4g=1.6g
設參加反應的高錳酸鉀的質量為x
2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
316                                        32
x                                            1.6g
$\frac{316}{32}$=$\frac{x}{1.6g}$
x=15.8g
所以應該是高錳酸鉀沒有完全分解，得到的固體為剩余的KMnO₄、生成的K₂MnO₄和MnO₂．
高錳酸鉀的分解率為$\frac{15.8g}{40g}$×100%=39.5%．
答：（1）發生反應的化學方程式 2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）產生氧氣的質量為 1.6g；
（3）列出根據已知條件求解參加反應的高錳酸鉀質量（x）的比例式 $\frac{316}{32}$=$\frac{x}{1.6g}$；
（4）剩余固體的成分是 KMnO₄、K₂MnO₄和MnO₂．
（5）該實驗中高錳酸鉀的分解率為 39.5%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．