Question

14．实验室探究氧气的性质需要一定质量的氧气．我校一化学兴趣小组为了探究氧气的性质，用托盘天平准确称取3.16g高锰酸钾装入试管连接装置，加热制取和收集氧气，待高锰酸钾完全反应后，称剩余固体物质的质量为2.84g．请你参与计算：
（1）在锰酸钾中钾元素和锰元素的质量比为78：55；
（2）在锰酸钾中氧元素的质量质量分数为32.5%（保留1位小数）；
（3）3.16g高锰酸钾完全反应后，收集的氧气的质量为0.32g（理论值，不计损失）；
（4）在剩余固体物质中，由于锰酸钾能溶于水，二氧化锰不溶于水，可用溶解、过滤、烘干的方法获得纯净的二氧化锰，作为氯酸钾或过氧化氢溶液分解的催化剂．在上述反应中，最多可回收多少二氧化锰？

Answer 1

分析 （1）根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析解答；
（2）根据某元素的质量分数=$\frac{原子的相对原子质量×原子个数}{相对分子质量}$×100%，计算即可；
（3）根据质量守恒定律知：减少的质量是生成氧气的质量；
（4）二氧化锰是这个反应的催化剂，反应前后不变，因此2.49g固体物质中含有二氧化锰和生成的氯化钾，根据化学方程式由生成氧气的质量可以计算出生成氯化钾的质量，进而计算出二氧化锰的质量．

解答 解：
（1）锰酸钾中钾、锰元素的质量比（39×2）：55=78：55
（2）高锰酸钾中氧元素的质量分数为：$\frac{16×4}{39×2+55+16×4}$×100%≈32.5%；
（3）根据质量守恒定律，收集的氧气的质量为3.16g-2.84g=0.32g
（4）设最多可回收MnO₂的质量为x．      
2KMnO₄  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑           
                   87  32
                   x  0.32g           
$\frac{87}{x}$=$\frac{32}{0.32g}$
x═0.87g             
答：最多可回收MnO₂的质量0.87g
故答案为：（1）78：55； （2）32.5%； （3）0.32g （4）0.87g

点评 本题考查的根据方程式的简单计算；要掌握氧气的质量计算方法，注意：催化剂的质量反应前后保持不变．