解题思路:氯酸钾与二氧化锰的混合物加热,氯酸钾分解生成固体氯化钾的气体氧气,二氧化锰是催化剂,反应前后不变;
题中“混合物加热到不再产生气体为止”说明完全反应,则反应后“剩余固体”为氯化钾和二氧化锰的混合物;
根据质量守恒定律可计算出反应放出氧气的质量;
二氧化锰不溶于水,而氯化钾可溶,所以只要把氯化钾全部溶解,过滤,即可“提取出较纯的二氧化锰”;
至少需要水的量:溶液刚好饱和时,需要水的量为最少量;
综上所述,利用反应放出氧气的质量计算出氯化钾的质量,然后利用氯化钾的溶解度计算出氯化钾全部至少需要水的量.
反应放出氧气的质量=7.6g-5.41g=2.19g
设放出2.19g氧气同时生成KCl的质量为x
2KClO3
MnO2
.
△2KCl+3O2↑
149 96
x2.19g
149:96=x:2.19g 解之得 x≈3.4g
设20℃时溶解3.4gKCl恰好达饱和需要水的质量为y
3.4g
y×100g=34g 解之得 y=10g
答:至少加入10g水才可以提取出较纯的二氧化锰.
点评:
本题考点: 溶质的质量分数、溶解性和溶解度的关系;实验室制取氧气的反应原理;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算.
考点点评: 一定温度下,一定量溶剂达饱和时溶解溶质的量达最大值;而一定量的溶质达饱和时所需要溶剂的量达最少量.