Question

9．實驗證明MnO₂是加熱KClO₃制氧的催化劑．興趣小組的同學為測定實驗室某氯酸鉀樣品的純度（雜質不反應，也不溶于水），進行如下實驗：取KClO₃樣品25g，向其中加入MnO₂5g，混合均勻，放入大試管中加熱至質量不再減輕為止，測得試管中殘余固體的質量為20.4g．為回收MnO₂，同學們又將殘余固體加入到85.1g水，使可溶物全部溶解，并進行過濾，得到MnO₂和雜質．求：
（1）該氯酸鉀樣品的純度．
（2）所得濾液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）利用氯酸鉀分解的化學方程式，計算出混合物中氯酸鉀的質量，然后根據質量分數公式計算即可；
（2）利用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，然后根據溶質質量分數公式計算即可．

解答 解：（1）根據質量守恒定律，O₂的質量為：25g+5g-20.4g=9.6g；
設原混合物中氯酸鉀的質量為x，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
245             96
x              9.6g
$\frac{245}{x}=\frac{96}{9.6g}$
x=24.5g
原混合物中氯酸鉀的質量分數為：$\frac{24.5g}{30g}×$100%≈81.7%
（2）設生成氯化鉀的質量為y，
2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
           149  96
           y   9.6g
$\frac{149}{y}=\frac{96}{9.6g}$
y=14.9g
氯化鉀的質量分數為：$\frac{14.9g}{14.9g+85.1g}×$100%=14.9%．
故答案為：
（1）該氯酸鉀樣品的純度為76.6%；
（2）所得濾液中溶質的質量分數為14.9%．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式和質量守恒定律進行計算的能力．根據質量守恒定律，可以求出生成氣體的質量，為答題打開突破口．