Question

以下是小群和小琳同學對一道化學計算題分析、解答、探究的實錄．請你一起參與研究并解決相關問題．（計算結果精確到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，稱得試管內剩余固體的質量為18.4g．求生成氯化鉀的質量．
（1）小群先 根據根據守恒定律求氧氣質量，他的計算式是

 

，然后 根據化學方程式求出了KCl 的質量是

 

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

 

≥a＞

 

．

Answer 1

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

解答：解：（1）①生成氧氣的質量為反應前后試管內固體質量之差：20g+8g-18.4g=9.6g；
②設生成氯化鉀的質量為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）所剩固體的質量=14.9g+8g=22.9g＞18.4g，所以題目有錯誤．
（或氯酸鉀質量=14.9g+9.6g=24.5g＞20g所以題目有錯誤．）
（3）①如果完全反應后剩余固體質量為18.4g，則生成氯化鉀的質量為18.4g-8g=10.4g
設氯酸鉀質量為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，則其質量為：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，主要考查學生對運用質量守恒定律、極端假設法和化學方程式進行計算的能力．