Question

【題目】取KClO3和MnO2的混合物16.60g加熱至恒重，將反應后的固體加15g水充分溶解，剩余固體6.55g (25℃)，再加5 g水充分溶解，仍剩余固體4.80g(25℃)。

(1)若剩余的4.80g固體全是MnO2，則原混合物中KClO3的質量為________________g(保留2位小數)

(2)若剩余的4.80g固體是MnO2和KCl的混合物，則25℃時KCl的溶解度為_____；原混合物中KClO3的質量為________________g(保留2位小數)；所得KCl溶液的密度為1.72g/cm3，則溶液的物質的量濃度為______mol/L(保留2位小數)。

(3)可用以下反應制備KIO3和K2H3IO6(高碘酸氫二鉀)：I2+2KClO3=2KIO3+Cl2① KIO3+Cl2+3KOH =K2H3IO6+2KCl ②最終制得的KIO3和K2H3IO6的物質的量之比x，若制得100molK2H3IO6, 共消耗ymolKClO3，試確定y與x的關系式________________。

Answer 1

【答案】11.80 35g 12.25 5.99 y=100(1+x)

【解析】

(1)若剩余的4.80g固體全是MnO2，m(KClO3)=總質量- m(MnO2)

(2)若剩余的4.80g固體是MnO2和KCl的混合物，則5g水溶解氯化鉀得到的溶液是飽和溶液，據此計算其溶解度；反應前后質量減少的質量為氧氣的質量，根據氯酸鉀和氧氣之間的關系式計算氯酸鉀的質量；根據溶液質量、密度計算溶液體積，再結合c=計算溶液的物質的量濃度；

(3)由方程式可知，整個過程KClO3中Cl原子的物質的量等于I原子的物質的量。

(1)若剩余的4.80g固體全是MnO2，m(KClO3)=16.60g-4.80g=11.80g；

(2)若剩余的4.80g固體是MnO2和KCl的混合物，則5g水溶解氯化鉀得到的溶液是飽和溶液，5g水溶解KCl的質量=6.55g-4.80g=1.75g，則100g水溶解KCl的質量=×100g=35g，即KCl的溶解度為35g；20g水溶解氯化鉀的質量=1.75g×4=7g，反應前后質量減少的質量為氧氣的質量，氧氣的質量=16.60g-7g-4.80g=4.8g，根據氧原子守恒得原混合物中KClO3的質量為×122.5g/mol=12.25g，溶液的質量=20g+7g=27g，溶液的體積=，n(KCl)=，則溶液的物質的量濃度==5.99mol/L；

(3) 最終制得的KIO3和K2H3IO6的物質的量之比x，若制得100molK2H3IO6，則最終制得KIO3為100xmol，由KIO3+Cl2+3KOH=K2H3IO6+2KCl可知，制得100molK2H3IO6時，消耗KIO3100mol，則整個過程中總共制備KIO3為100(1+x)mol，結合I2+2KClO3=2KIO3+Cl2可得消耗 KClO3的物質的量y=100(1+x)。