Question

实验室常用MnO₂催化KClO₃热分解的方法制备O₂，该法在产生大量O₂的同时，还会产生少量的O₃、Cl₂以及微量的一种氯的氧化物．该氯的氧化物的相对分子质量为67.5，其中氯原子的质量分数为0.526．
（1）计算确定该氧化物的分子式；
（2）工业上可用SO₂还原KClO₃来制备该氧化物，要制得6.75g该氧化物需要标准状况下SO₂的体积为

 

L．
（3）取1.00L上述实验制得的气体（已除去氯的氧化物），通过足量的KI溶液，气体体积变为0.98L，所得溶液用Na₂S₂O₃滴定，消耗0.100mol/L Na₂S₂O₃溶液26.70mL（已知：气体的体积均为标准状况下测定；O₃+2I^-+H₂O→I₂+2OH^-+O₂；I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₂O₆^2-），计算：
①氧气的体积分数． 
②该混合气体在标准状况下的密度．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）根据已知条件列方程计算Cl、O原子个数之比，进而确定分子式；
（2）根据电子守恒：n（SO₂）（6-4）=n（KClO₃）（5-4）来计算；
（3）根据物之间的反应确定量的关系，计算体积分数，结合公式密度ρ=

M

Vm

来计算．、

解答： 解：（1）设该氧化物为Cl_xO_y，35.5x+16y=67.5；

35.5x

67.5

=0.5625；解得x=1，y=2，所以氧化物的分子式为ClO₂；故答案为：ClO₂；
（2）根据电子守恒：n（SO₂）×（6-4）=n（KClO₃）×（5-4），
根据Cl元素守恒：n（KClO₃）=n（ClO₂）=

6.75g

67.5g/mol

=0.1mol，即n（SO₂）=0.05mol，V（SO₂）=n（SO₂）?V_m=1.12L，故答案为：1.12L；
（3）①将混合气体通入KI溶液中，1molO₃依旧变成1molO₂，在标况下，体积未发生改变，则减少的体积便是Cl₂体积，即V（Cl₂）=1L-0.98L=0.02L所以n（Cl₂）=

0.02L

22.4L/mol

mol=

1

1120

mol；
    Cl₂～I₂
  1mol    1mol
n（Cl₂）=n（I₂）=

1

1120

mol；
   O₃～I₂
1mol   1mol
∴n（O₃）=n′（I₂）
n（总I₂）=

1

1120

mol+n（O₃）=

n(Na2S2O3)

2

=

0.1mol/L×0.0267L

2

，则n（O₃）=0.000442mol
即V（O₃）=0.0099008L，
氧气的体积分数为

1L-0.0099008L-0.02L

1L

×100%=0.97=97%，
答：氧气的体积分数是97%． 
②O₂体积分数为97%，O₃体积分数为1%，Cl₂体积分数为2%，体积分数=物质的量分数，该混合气体在标准状况下的密度ρ=

M

Vm

=

32×97%+48×1%+71×2%

22.4

=1.47g/L，
答：该混合气体在标准状况下的密度1.47g/L．

点评：本题是一道关于物质组成的计算题，注意原子守恒、电子守恒在计算中的应用，难度较大．