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全面分析 准确计算
根据化学方程式的计算,是化学计算的重要内容之一。如果我们掌握了试题的特点,就能够灵活运用多种解题方法,方便、快捷地得出答案。下面由一道习题及其变式题谈根据化学方程式的计算,以帮助同学们更好地掌握这部分内容。
例题 把氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5 g放入大试管中加热,充分反应后冷却、称量,剩余固体质量为10.7 g。剩余固体里有哪些物质?各多少克?(已知:2KClO32KCl+3O2↑)
解析 根据题给信息可知,充分反应后剩余固体为生成的KCl和催化剂MnO2的混合物。MnO2的质量在化学反应前后不变,因此根据质量守恒定律,反应前KClO3与反应后KCl的质量之差等于反应生成的O2质量,根据O2的质量计算KCl的质量,从而求出MnO2的质量。
答案 解:根据质量守恒定律,O2的质量为:15.5 g-10.7 g=4.8 g。
设剩余固体中含KCl的质量为x。
MnO2的质量为:10.7 g -7.45 g=3.25 g。
答:剩余固体中含KCl的质量为7.45 g, MnO2的质量为3.25 g。
变式题 为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度,某学习小组取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后(假设杂质不参加反应),冷却,称量剩余固体混合物的质量,重复以上操作,依次称得加热t1、t2、t3、t4时间后剩余固体的质量,记录数据如下表所示:[来源:Zxxk.Com]
加热时间[来源:Zxxk.Com]
t1[来源:学#科#网]
t2
t3
t4
剩余固体质量/g
2.48
2.41
2.34
2.34
请仔细分析实验数据,回答下列问题:
(1)在_________时间,该样品中氯酸钾已反应完全。
(2)求该样品中氯酸钾的质量分数。
解析该试题通过陈述实验操作及所得实验数据呈现真实的实验情境,将解题所需要的某些数据隐藏于实验数据之中,要求同学们分析、使用这些数据,突出对数据分析和解决化学际问题能力的考查,是在更高水平上考查我们的计算能力。
(1)从题给记录的数据可知,t1、t2时间后剩余固体的质量都在减少,说明氯酸钾还没有反应完全,t3时间后再加热,剩余固体的质量没有改变,说明到t3时间时该样品中氯酸钾已完全反应。
(2)根据质量守恒定律可知,反应生成氧气的质量为:2.5g+0.8g-2.34g=0.96g,
设生成0.96g氧气需氯酸钾的质量为x。
245 96
x 0.96g
24596= x 0.96g
x=2.45g
则样品中氯酸钾的质量分数为:
答案 t3 98%
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拓展题 加热31.6 gKMnO4,反应一段时间后停止加热,冷却称量,剩余固体质量为30g 。计算(1)产生氧气多少克?(2)剩余固体中有哪些物质?各多少克?
答案 (1)1.6g (2)高锰酸钾 15.8g 锰酸钾 9.85g 二氧化锰 4.35g
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