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例题三:
往质量为50克的试管中装入KClO3和MnO2混合物后,称得总质量为60克,加热KClO3使完全反应。t°C时,向试管中加入4克水,振荡,仍有4.24克固体未溶解;再加入2克水,振荡后仍有3.28克固体未溶解。计算混合物中KClO3的质量分数。
误区三:
学生在解答此题时,一般有两点失误:一是将3.28克全部作二氧化锰来处理;二是3.28克固体如果是MnO2与KCl的混合物,如何通过水的质量确定溶解的KCl质量。
【思路分析】
解答本题的关键是要确定3.28克未溶固体的成分。因为题目中未指明加入2克水溶解后,在t°C所得溶液是否达到饱和状态。若未达饱和状态或刚达饱和状态,则说明3.28克未溶固体为MnO2,由此可据催化剂在化学反应前后质量不变,求出原混合物中的KClO3质量;若已达饱和状态,且有剩余,则3.28克固体为MnO2与KCl的混合物,此时可据溶解度有关知识求出反应后剩余固体的总质量,再运用质量守恒定律求出该反应生成氧气的质量,进而求出KClO3的质量。
解:⑴若3.28克固体未溶物全为MnO2,则原混合物中氯酸钾的质量分数(60克-50克-3.28克)÷(60克-50克)=67.2%
⑵若未溶的3.28克固体为MnO2与KCl的混合物,则2克水溶解的质量为:4.24克-3.28克=0.96克,t°C时4克水溶解的KCl质量为:0.96克×4÷2=1.92克,反应后剩余固体的总质量为:4.24克+1.92克=6.16克。
设原混合物中含KClO3质量为x,则有:
2KClO3=2KCl+3O2↑
245 96
x 60克-50克-6.16克
245:96=x:3.84克
x=9.8克
原混合物中氯酸钾的质量分数=9.8克÷10克×100%=98%
答:原混合物中氯酸钾的质量分数为67.2%或98%。
(来源:新东方在线论坛)
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