Question

【題目】小明同學(xué)加熱實驗室某不純的KMnO4固體分解制備O2（雜質(zhì)可溶于水且受熱不分解），完全反應(yīng)后測得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。回答下列問題：

（1）將分解后剩余固體加水充分溶解，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到的固體為______（填化學(xué)式），在另兩種實驗室制備O2的方法中，該物質(zhì)被用作__________。

（2）該分解過程生成的O2的質(zhì)量為________g。

（3）計算該固體中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】MnO2；催化劑；1.6g；79%（詳見解析)

【解析】

（1）由題意可知，該圖像是高錳酸鉀制取氧氣，化學(xué)方程式為：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑，由圖像可知高錳酸鉀全部分解，完全反應(yīng)后加入水充分溶解，題干中說明雜質(zhì)可以溶于水，生成物中只有二氧化錳不溶于水，二氧化錳在過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣中起到了催化作用。將分解后剩余固體加水充分溶解，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到的固體為MnO2，在另兩種實驗室制備O2的方法中，該物質(zhì)被用作催化劑；

（2）由圖像可知，反應(yīng)前后固體質(zhì)量共減少了20-18.4=1.6g，該反應(yīng)中只生成了氧氣，沒有生成其他氣體或者液體，所以生成的氧氣的質(zhì)量為1.6g；

（3）由題意可知，生成的氧氣是由高錳酸鉀分解得到。

設(shè)高錳酸鉀的質(zhì)量為x。

x=15.8g；

原固體樣品中高錳酸鉀的質(zhì)量為15.8g，由圖象可知原固體樣品為20g，所以該固體中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=79%；

答：該固體中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79%。