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KClO3是一种常见的氧化剂，常用于医药工业、印染工业和制造烟火．（1）实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气，现取82.2gKClO3和MnO2混合物共热一段时间后，停止加热，残留物质的-化学

题目简介

KClO3是一种常见的氧化剂，常用于医药工业、印染工业和制造烟火．（1）实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气，现取82.2gKClO3和MnO2混合物共热一段时间后，停止加热，残留物质的-化学

题目详情

KClO3是一种常见的氧化剂，常用于医药工业、印染工业和制造烟火．
（1）实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气，现取82.2gKClO3和MnO2混合物共热一段时间后，停止加热，残留物质的质量变为63.0g，则参加反应的KClO3的质量是______．
（2）有同学在上题残留物63.0g固体中加入足量浓盐酸，加热充分反应，发生的反应如下：
MnO2+4HCl（浓）
△
MnCl2+Cl2+2H2OKClO3+6HCl（浓）→KCl+3Cl2+3H2O待固体完全溶解后，共收集到15.68L的Cl2（标准状况下，假设Cl2无损耗）．则残留物中各种物质的质量是______．
（3）实验室制取氧气时，若MnO2过少，则同时发生4KClO3
△
3KClO4+KCl．现取98gKClO3和少量MnO2，充分加热（MnO2不变化），若反应中被氧化的氯元素和被还原的氯元素的物质的量之比为3：13，则标准状况下收集到O2多少升？
（4）工业常利用3Cl2+6KOH（热）→KClO3+5KCl+3H2O，制取KClO3（混有KClO）．实验室模拟KClO3制备，在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后，测定溶液中n（K+）：n（Cl-）=14：11，将所得溶液低温蒸干，那么在得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为多少？（用小数表示，保留3位小数）
题型：问答题难度：中档来源：不详

答案

（1）利用2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2↑及差量法计算；
（2）根据化学反应及差量法可计算生成的KCl的质量，可确定残留物中KClO3和MnO2混合物的质量，再结合MnO2+4HCl（浓）
△
MnCl2+Cl2+2H2O、KClO3+6HCl（浓）→KCl+3Cl2+3H2O及收集到15.68L的Cl2来计算；
（3）根据电子守恒来计算生成的氧气；
（4）测定溶液中n（K+）：n（Cl-）=14：11，结合氯气与KOH反应生成氯酸钾和KCl或KClO和KCl来计算质量分数的范围．（1）设参加反应的KClO3的质量为x，则
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2↑固体△m
245 14996 96
x 82.2g-63.0g
class="stub"245
x
=class="stub"96
82.2g-63.0g
，解得x=49g，故答案为：49g；
（2）设生成KCl的质量为y，则
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2↑固体△m
245 14996 96
y82.2g-63.0g
class="stub"149
y
=class="stub"96
82.2g-63.0g
，解得y=29.8g，
则KClO3和MnO2混合物的质量为63.0g-29.8g=33.2g，
n（Cl2）=class="stub"15.68L
22.4L/mol
=0.7mol，
设氯酸钾的质量为m，二氧化锰的质量为n，则
MnO2+4HCl（浓）
△
MnCl2+Cl2+2H2O
871
nclass="stub"n
87
mol
KClO3+6HCl（浓）→KCl+3Cl2+3H2O
122.5 3
mclass="stub"3m
122.5
mol
所以
m+n=33.2
class="stub"n
87
+class="stub"3m
122.5
=0.7
，解得m=24.5g，n=8.7g，
故答案为：KClO3、24.5g，MnO2、8.7g，KCl、29.8g；
（3）98gKClO3的物质的量为class="stub"98g
122.5g/mol
=0.8mol，反应中被氧化的氯元素和被还原的氯元素的物质的量之比为3：13，
被氧化的Cl为0.8mol×class="stub"3
16
=0.15mol，则被还原的Cl为0.8mol-0.15mol=0.65mol，
设生成氧气为zmol，4KClO3
△
3KClO4+KCl、2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2↑，
由电子守恒可知，0.65×6=0.15×2+z×2×2，
解得z=0.9mol，则氧气的体积为0.9mol×22.4L/mol=20.16L，
答：标准状况下收集到O2为20.16L；
（4）测定溶液中n（K+）：n（Cl-）=14：11，设钾离子为14mol，氯离子11mol，
①由零价氯变成负一价的，一共需要得到11mol电子，如果剩下的K离子是氯酸钾和次氯酸钾，
由得失电子守恒可知氯酸钾是2mol，次氯酸钾是1mol，
所以得到的晶体是11molKCl，1molKClO，2molKClO3，
氯酸钾的质量分数是class="stub"2×122.5
11×74.5+1×106.5+2×122.5
×100%=0.212，
②由零价氯变成负一价的，一共需要得到11mol电子，若其余为氯酸钾和氢氧化钾的混合物，由得失电子守恒可以得到氯酸钾是class="stub"11
5
=2.2mol，
那么氢氧化钾是14mol-11mol-2.2mol=0.8mol，
所以氯酸钾的质量分数是class="stub"2.2×122.5
11×74.5+2.2×122.5+0.8×56
×100%=0.238，
答：得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为0.212～0.238．

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