Question

把20.95g干燥的氯酸鉀與二氧化錳的混合物裝入大試管中，加熱到質(zhì)量不變?yōu)橹�，剩余固體為16.15g,則：
（1）求生成的氣體在標態(tài)下的體積
（2）剩余固體各成分的物質(zhì)的量
（3）向剩余固體中加入過量的濃硫酸，全部氯元素成為兩種含氯的混合氣體，通入過量的碘化鉀溶液，生成的碘被0.02mol Na₂S₂O₃吸收，則生成的兩種氣體的體積（標態(tài)）是多少升？（已知：2Na₂S₂O₃ +I₂ →  Na₂S₄O₆+2NaI）

Answer 1

(1)3.36L  (2)KCl 0.1mol  MnO₂   0.1mol  (3)Cl₂  0.224L  HCl 1.792L

試題分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成的氧氣質(zhì)量是20.95g－16.15g＝4.8g
氧氣在標準狀況下的體積是。
（2）根據(jù)方程式可知
2KClO₃2KCl ＋ 3O₂↑
2mol        2mol    3mol
0.1mol      0.1mol  0.15mol
所以反應后剩余固體中氯化鉀的物質(zhì)的量0.1mol
氯化鉀的質(zhì)量是74.5g/mol×0.1mol＝7.45g
則二氧化錳的質(zhì)量是16.15g－7.45g＝8.7g
因此二氧化錳的物質(zhì)的量是8.7g÷87g/mol＝0.1mol
（3）在加熱的條件下，氯化鉀和濃硫酸反應生成氯化氫，然后生成的氯化氫再被二氧化錳氧化生成氯氣。根據(jù)方程式 Cl₂＋2KI＝2KCl＋I₂、I₂＋2Na₂S₂O₃＝2NaI＋Na₂S₄O₆可知：
Cl₂    ～    2Na₂S₂O
1mol       2mol
0.01mol    0.02mol
即生成的氯氣是0.01mol
標準狀況下的體積是0.224L
根據(jù)氯原子守恒可知
生成的氯化氫是0.1mol－0.01mol×2＝0.08mol
在標準狀況下的體積是0.08mol×22.4L/mol＝1.792L
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度試題的考查，側(cè)重對學生解題能力的培養(yǎng)。試題綜合性強，貼近高考，旨在培養(yǎng)學生分析、歸納、總結(jié)問題的能力。有利于調(diào)動學生的學習興趣和學習積極性，也有助于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和逆向思維能力，有助于提升學生的學科素養(yǎng)。該題的關鍵是明確反應原理，然后結(jié)合質(zhì)量守恒定律、原子守恒以及電子的得失守恒靈活運用即可。