Question

甲、乙、丙三位同學(xué)對解答下列一道計(jì)算題因解法不同而產(chǎn)生爭議，請你參與討論并完成相關(guān)問題．（計(jì)算結(jié)果精確到0.01）
[原題]實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)需0.96L純凈的氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣的密度為1.429g/L）．現(xiàn)將2.45g 氯酸鉀和1.55g 二氧化錳混合后放入試管中加熱，當(dāng)收集到0.96L氧氣后，停止加熱并讓試管冷卻，稱得試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為2.80g．求生成氯化鉀的質(zhì)量．
①甲將0.96L氧氣直接代入化學(xué)方程式計(jì)算，直接求得生成氯化鉀的質(zhì)量為1.49g．
②乙認(rèn)為2.45g+1.55g-2.80g=1.20g 是氧氣的質(zhì)量，進(jìn)而求得生成氯化鉀的質(zhì)量．
（1）丙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)化學(xué)計(jì)算是錯(cuò)誤的，你認(rèn)為丙判斷甲計(jì)算錯(cuò)誤的原因是：

甲同學(xué)誤將0.96L作為質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算

．
（2）丙同學(xué)從乙同學(xué)的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)題目中數(shù)據(jù)有問題．你能通過計(jì)算，論證丙同學(xué)的發(fā)現(xiàn)？
（3）如何才能更正該題？甲、乙、丙三位同學(xué)都有自己的方法．但依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，宜將原題中“試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為2.80g”改為“試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為x g”，其它物質(zhì)的質(zhì)量不變，則x 的取值范圍是：

3.04g≤x＜4.00g

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)方程式的意義可以知道，化學(xué)方程式可以表示出各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系，可以據(jù)此分析；
（2）通過計(jì)算2.45g氯酸鉀完全分解后能夠產(chǎn)生的氧氣的質(zhì)量進(jìn)行判斷；
（3）根據(jù)根據(jù)氯酸鉀完全分解后的生成的氯酸鉀和氧氣的質(zhì)量來進(jìn)行判斷．

解答：解：（1）由于化學(xué)方程式用物質(zhì)的相對分質(zhì)量來表示各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系，所以帶入計(jì)算時(shí)也應(yīng)該是帶入物質(zhì)的質(zhì)量，而本題中甲同學(xué)誤將0.96L作為質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（2）設(shè)2.45gKClO₃ 完全分解生成的氯化鉀的質(zhì)量為x，生成氧氣的質(zhì)量為y
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑   
245               96
2.45g             x

245

2.45g

=

96

x

解得：x=0.96g；
根據(jù)計(jì)算可以知道，即使2.45g氯酸鉀完全分解，也只能產(chǎn)生0.96g氧氣，所以結(jié)合乙同學(xué)的計(jì)算可以知道，題中的數(shù)據(jù)有問題．
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道，該反應(yīng)后剩余的固體的質(zhì)量應(yīng)該為反應(yīng)前的總質(zhì)量與生成氣體的質(zhì)量之差，根據(jù)（2）的計(jì)算可以知道生成氣體的質(zhì)量最多為0.96g，所以試管中剩余固體的質(zhì)量最少為：2.45g+1.55g-0.96g=3.04g，而剩余的最多量不能大于原混合物的質(zhì)量，即2.45g+1.55g=4.00g；所以x的取值范圍為：3.04g≤x＜4．
故答案為：（1）甲同學(xué)誤將0.96L作為質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（2）根據(jù)計(jì)算可以知道，即使2.45g氯酸鉀完全分解，也只能產(chǎn)生0.96g氧氣，所以結(jié)合乙同學(xué)的計(jì)算可以知道，題中的數(shù)據(jù)有問題．
（3）3.04g≤x＜4.00g．

點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．