Question

小意和小思同學(xué)對(duì)化學(xué)計(jì)算很有心得．以下是他們解答一道計(jì)算題的實(shí)錄．請(qǐng)你一起參與研究并完成相關(guān)問題．（計(jì)算結(jié)果精確到0.01）
【題目】已知：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑，將10g氯酸鉀和2g二氧化錳混合后放入試管中加熱，收集所需量的氧氣后，停止加熱讓試管冷卻，稱得試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為7.2g．求生成氯化鉀的質(zhì)量．
（1）小意很快得到（10g+2g-7.2g）是

 

（填化學(xué)式）的質(zhì)量，進(jìn)而求出KCl的質(zhì)量是

 

g．請(qǐng)你簡單寫出小意計(jì)算KCl的質(zhì)量的過程．
（2）小思依據(jù)上述計(jì)算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)題目數(shù)據(jù)有問題．請(qǐng)你通過簡單的計(jì)算，論證他的發(fā)現(xiàn)．
（3）如何才能更正該題呢？小意和小思認(rèn)為有許多方法，例如將題目中“10g氯酸鉀”改為“ag氯酸鉀”，其它物質(zhì)的質(zhì)量不變，則a的取值范圍是

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中生成的氣體逸出，故生成氧氣的質(zhì)量=參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和-反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
②根據(jù)氯酸鉀分解的化學(xué)方程式和生成氧氣的質(zhì)量，列出比例式，就可計(jì)算出生成氯化鉀的質(zhì)量；
（2）剩余固體的質(zhì)量=生成氯化鉀的質(zhì)量+二氧化錳的質(zhì)量（催化劑不參與反應(yīng)）；
（3）①根據(jù)完全反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量和化學(xué)方程式計(jì)算，得出氯酸鉀的質(zhì)量；
②假設(shè)氯酸鉀沒有反應(yīng)，也就是氯酸鉀最少的質(zhì)量就是剩余固體質(zhì)量-二氧化錳質(zhì)量．

解答：解：（1）①生成氧氣的質(zhì)量為：10g+2g-7.2g=4.8g；
②設(shè)生成氯化鉀的質(zhì)量為x，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
            149   96
             X    4.8g
∴

149

96

=

x

4.8g

解得：X=7.45g；
故答案為：O₂，7.45克；
（2）所剩固體的質(zhì)量=7.45g+2g=9.45g＞7.2g，所以題目有錯(cuò)誤．
（或氯酸鉀質(zhì)量=7.45g+4.8g=12.25g＞10g所以題目有錯(cuò)誤．）
（3）①如果完全反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為7.2g，則氯酸鉀質(zhì)量為y，
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245         149
y         7.2g-2g
∴

245

149

=

y

7.2g-2g

，
解之得：y=8.55g；
②假設(shè)氯酸鉀沒有完全反應(yīng)，則其質(zhì)量為：7.2g-2g=5.2g．
由于氯酸鉀一定會(huì)分解，只是分解完全與否的問題，所以氯酸鉀質(zhì)量一定大于5.2g．故a的取值范圍是：5.2g＜a≤8.55g．
故答案為：5.2g＜a≤8.55g．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．