實驗室用100g氯酸鉀催化加熱制氧氣,加熱一段時間后稱量剩余固體96.8g,則此時剩余固體為哪些成分( )
A.KClO3、KCl、MnO2
B.KClO3、KCl
C.KClO3、MnO2
D.KCl、MnO2
【答案】
分析:首先根據(jù)質(zhì)量守恒定律,結(jié)合題意,求算出生成氧氣的質(zhì)量;然后根據(jù)有關(guān)的化學(xué)方程式分別計算反應(yīng)的KClO
3和生成的KCl的質(zhì)量;進而再結(jié)合題意和一般的實驗規(guī)律,根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量推算出剩余固體的具體成分有哪些.
解答:解:由題意和一般的實驗規(guī)律可知,100g反應(yīng)前的物質(zhì)中一定含有催化劑MnO
2,并且其質(zhì)量大約為25g(即100g×
;因為氯酸鉀和二氧化錳一般是按照質(zhì)量比為3:1比例混合的);而氯酸鉀的質(zhì)量大約為75g.
根據(jù)質(zhì)量守恒定律得,反應(yīng)生成的氧氣的質(zhì)量為:100g-96.8g=3.2g;
設(shè)反應(yīng)的KClO
3和生成的KCl的質(zhì)量分別為x、y;
2KClO
32KCl+3O
2↑
245 149 96
x y 3.2g
;
x=8.17g; y=4.97g.
由于8.17g遠小于75g,所以反應(yīng)后剩余固體中有KClO
3;
并且,還含有KCl、MnO
2.
因此,A選項是正確的,其余的都不對.
故選A.
點評:本題不僅考查了實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理,而且考查了質(zhì)量守恒定律,還考查了根據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計算;因此,它是一道比較復(fù)雜的綜合性題目.解答時,一定要結(jié)合題意和一般的實驗規(guī)律,細心地進行分析推算,才能得出正確的答案.