Question

11．鉀是活潑的堿金屬，鉀和氧有氧化鉀（K₂O）、過氧化鉀（K₂O₂）和超氧化鉀（KO₂）等多種化合物．
（1）鉀和硝酸鉀反應可制得K₂O（10K+2KNO₃→6K₂O+N₂），39.0g鉀與10.1g硝酸鉀充分反應生成K₂O的質量為28.2g．（寫出必要的過程）
（2）某過氧化鉀樣品中氧的質量分數（雜質不含氧）為0.28，則樣品中K₂O₂的質量分數為96.25%．（寫出必要的過程）
（3）超氧化鉀和二氧化碳反應生成氧氣（4KO₂+2CO₂→2K₂CO₃+3O₂），在醫院、礦井、潛水、高空飛行中用作供氧劑．13.2L（標準狀況）CO₂和KO₂反應后，氣體體積變為18.8L （標準狀況），計算反應消耗的KO₂的質量．（寫出必要的過程）
（4）KO₂加熱至600℃部分分解得到產物A（含K₂O₂、KO₂）．6.30g產物A充分吸收二氧化碳生成碳酸鉀并產生氧氣1.12L（標準狀況），試確定產物A中鉀氧兩種原子個數之比．（寫出必要的過程2K₂O₂+2CO₂→2K₂CO₃+O₂）

Answer 1

分析 （1）分別計算鉀、硝酸鉀的物質的量，結合方程式計算；
（2）K₂O₂中K₂O₂和氧的質量比110：32；
（3）13.2L（標準狀況）CO₂和KO₂反應后，氣體體積變為18.8L，可結合方程式，利用差量法計算；
（4）設A的平均化學式為 K_xO_y，根據反應K_xO_y+$\frac{x}{2}$CO₂═$\frac{x}{2}$K₂CO₃+（y-0.5x）O₂進行計算．

解答 解：（1）n（K）=$\frac{39g}{39g/mol}$=1mol，n（KNO₃）=$\frac{10.1g}{101g/mol}$=0.1mol，由方程式10K+2KNO₃→6K₂O+N₂可知，K過量，硝酸鉀完全反應，則應生成0.3molK₂O，
質量為：0.3mol×94g/mol=28.2g，
故答案為：28.2；
（2）K₂O₂中K₂O₂和氧的質量比110：32，某過氧化鉀樣品中氧的質量分數（雜質不含氧）為0.28，則樣品中K₂O₂的質量分數為0.28×$\frac{110}{32}$×100%=96.25%，
故答案為：96.25%；
（3）4KO₂+2CO₂→2K₂CO₃+3O₂ △V
    4mol  4.8L        67.2L     22.4L
     n                          5.6L
n=$\frac{4mol×5.6L}{22.4L}$=1mol，
m（KO₂）=1mol×71g/mol=71g，
答：反應消耗的KO₂的質量為71g；
（4）設A的平均化學式為 K_xO_y，
     K_xO_y+$\frac{x}{2}$CO₂═$\frac{x}{2}$K₂CO₃+$\frac{1}{2}$（y-0.5x）O₂
   39x+16y                 11.2（y-0.5x）
       6.3                    1.12
解得x：y=2：3，
即：n（K）：n（O）=2：3．
產物A中鉀氧兩種原子個數之比2：3，
答：A中鉀氧兩種原子個數之比為2：3．

點評 本題考查氧化還原反應，為高考常見題型，側重氧化還原反應中基本概念的考查，明確含元素化合價降低的物質為氧化劑、還原劑被氧化等即可解答，題目較簡單．