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把干燥,純淨的氯酸鉀和二氧化錳的混合物15.5g裝入大試管中,加熱制取氧氣.
待反應完全後,將試管冷卻,稱量,得到10.7g固體物質.計算制得偉氣多少克?10.7g固體物質中含有哪些物質?各多少克?
「干燥,純淨的氯酸鉀和二氧化錳的混合物」指在這個混合物中,只有氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)混合而成。而這個混合物除了這兩個物質外,再沒有其他物質了。
當加熱時,氯酸鉀完全分解成固態氯化鉀和氧氣,而固態二氧化錳則作為催化劑(反應後沒有改變)。反應所產生的氧氣逸出試管外,殘留在試管中的是生成的固態氯化鉀和沒有變化的固態二氧化錳。
2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g) ... [MnO2(s) 作為催化劑]
莫耳比 KClO3 : KCl : O2 = 2 : 2 : 3
KClO3 的式量 = 39 + 35.5 + 16x3 = 122.5
KCl 的式量 = 39 + 35.5 = 74.5
O2 的分子量 = 16x2 = 32
製得 O2 的質量 = 15.5 - 10.7 = 4.8 g
製得 O2 的莫耳數 = 4.8/32 = 0.15 mol
KClO3 的莫耳數 = 0.15 x (2/3) = 0.1 mol
KClO3 的質量 = 0.1 x 122.5 = 12.25 g
KCl 的莫耳數 = 0.15 x (2/3) = 0.1 mol
在試中殘留的固體中:
KCl 的質量 = 0.1 x 74.5 = 7.45 g
MnO2 的質量 = 15.5 - 12.25 = 3.25 g
2011-01-11 09:44:19 補充:
未學過 mol 的計法如下:
KClO3 的式量 = 39 + 35.5 + 16x3 = 122.5
KCl 的式量 = 39 + 35.5 = 74.5
O2 的分子量 = 16x2 = 32
2KClO3 (s) → 2KCl(s) + 3O2(g) ... [MnO2(s) 作為催化劑]
2x122.5 g 的 KClO3 分解,生成 2x74.5 g 的 KCl 和 3x32 g 的 O2。
245 g 的 KClO3 分解,生成 149 g 的 KCl 和 96 g 的 O2。
2011-01-11 09:44:29 補充:
製得 O2 的質量 = 15.5 - 10.7 = 4.8 g …… (答案)
KClO3 的質量 = 4.8 x (245/96) = 12.25 g
在試中殘留的固體中:
KCl 的質量 = 4.8 x (149/96) = 7.45 g …… (答案)
MnO2 的質量 = 15.5 - 12.25 = 3.25 g …… (答案)
參考: micatkie, micatkie, micatkie