Question

（2006?臨沂）除了用過氧化氫分解的方法制取氧氣外，在實驗室里還常常用加熱高錳酸鉀或加熱氯酸鉀的方法制取氧氣．
氯酸鉀（KClO₃）在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下能較快分解生成氯化鉀和氧氣．現把14.8g氯酸鉀和二氧化錳組成的固體混合物放到大試管中加熱．反應完全后，冷卻到反應前的溫度，稱得試管中固體物質的質量為10.0g．試求：
（1）生成氧氣的質量．
（2）原混合物中氯酸鉀的質量．
（3）請你分析隨著反應的進行，大試管內固體混合物中二氧化錳的質量分數大小變化趨勢并解釋原因

大試管內固體混合物中二氧化錳的質量分數逐漸變大；原因是隨著反應的進行，二氧化錳固體的質量不變，而氯酸鉀分解產生的氧氣逐漸放出，致使大試管內固體質量逐漸減小

；反應完全后，固體混合物中二氧化錳的質量分數為

25.5%

（精確到千分位）．

Answer 1

分析：在本題中，反應前后固體出現了差值，根據質量守恒定律，減少的質量是氧氣的質量．根據氧氣的質量求氯酸鉀的質量，因此用14.8g減去氯酸鉀的質量就等于二氧化錳的質量，根據催化加在反應中的特點可知反應后二氧化錳的質量分數；

解答：解：（1）根據化學方程式可知，固體的減小值等于氧氣的質量，因此氧氣的質量=14.8g-10.0g=4.8g
（2）設生成4.8g氧氣需要氯酸鉀的質量是x，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245              96
x               4.8g

245

x

=

96

4.8g

x=12.25g
（3）因為化學反應前后催化劑（二氧化錳）的質量保持不變．而隨著反應的進行固體的質量會不斷減少，所以大試管內固體混合物中二氧化錳的質量分數逐漸變大；
所以二氧化錳的質量=14.8g-12.25g=2.55g．所以

2.55g

10g

×100%=25.5%
故答案為：（1）生成氧氣的質量為4.8 g
（2）設原混合物中氯酸鉀的質量為12.25 g
（3）大試管內固體混合物中二氧化錳的質量分數逐漸變大；原因是隨著反應的進行，二氧化錳固體的質量不變，而氯酸鉀分解產生的氧氣逐漸放出，致使大試管內固體質量逐漸減小；25.5%；

點評：根據質量守恒定律，由反應前后固體物質質量差即反應所產生氧氣的質量；利用二氧化錳為反應的催化劑，反應前后質量不變，由混合物質量與參加反應的氯酸鉀質量差可求得二氧化錳的質量．