Question

甲、乙兩位學生用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣。甲取了一定質量的氯酸鉀和0.10 g二氧化錳，經混合后裝入試管中加熱，待收集到所需氧氣時停止加熱。試管冷卻后，乙稱得甲留下的反應混合物的質量為4.04 g，將它繼續加熱，直到氯酸鉀全部分解，得到氧氣672 mL(標準狀況）。求甲實驗時氯酸鉀分解的百分率。

Answer 1

50%

從題給已知條件可知，解題時應從乙得到的氧氣的量入手。
設乙分解KClO₃的質量為x，甲分解KClO₃的質量為y。
2KClO₃      2KCl + 3O₂↑
2 mol×122.5  2 mol×74.5  3 mol×22.4
g·mol^-1    g·mol^-1    L·mol^-1
x                       0.672 L
=
解得：x="2.45" g
在4.04 g混合物中：m(KCl)="4.04" g-0.10 g-2.45 g="1.49" g。即甲分解KClO₃時得到的KCl質量為1.49 g，由此可計算y：
=
解得：y="2.45" g。
故甲實驗時KClO₃分解的百分率為：
×100%=50%。
本題若從物質的量入手計算會更簡便。
解：設乙分解KClO₃的物質的量為x，甲分解KClO₃的物質的量為y。
2KClO₃   2KCl + 3O₂↑
2 mol     2 mol           3 mol
X        
=, 解得：x="0.02" mol
在4.04 g混合物中：m(KCl)="4.04" g-0.10 g-(0.02 mol×122.5 g·mol^-1)="1.49" g。即甲分解KClO₃得到的KCl的質量為1.49 g,由此計算y:
2KClO₃2KCl+3O₂↑
2 mol           2 mol
y      
解得：y="0.02" mol
故甲實驗時KClO₃分解的百分率為：
×100%=50%。