四、计算题
16. 实验室有一瓶含有杂质的高锰酸钾固体，实验小组的同学取16.0 g高锰酸钾样品于试管中加热，不同时间测得剩余固体的质量见下表。（杂质不含锰元素，也不发生反应）

(1)加热后固体质量减小，是否遵守质量守恒定律？（填“是”或“否”），反应生成的氧气总质量为g。
(2)高锰酸钾受热或见光会分解，故保存时应注意。
(3)计算16.0 g样品中高锰酸钾的质量。（写出计算过程）
(4)充分反应后剩余固体中锰元素的质量为g。

解：
(1) 是；1.6
(2) 密封、避光放置在阴凉处（合理即可）
(3) 设16.0 g样品中高锰酸钾的质量为x
$\ce{2KMnO4\xlongequal{\Delta} K2MnO4 + MnO2 + O2\uparrow}$
$\quad\quad316\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad32$
$\quad\quad x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad1.6\ \mathrm{g}$
$\frac{316}{32}=\frac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$
解得$x=15.8\ \mathrm{g}$
答：16.0 g样品中高锰酸钾的质量为15.8 g。
(4) 5.5

【分析】
首先，问题(1)需明确质量守恒定律适用于所有化学变化，反应后固体质量减少是因为生成的氧气逸出，氧气质量可通过反应前后固体质量差计算；问题(2)根据题目给出的高锰酸钾分解条件，推导保存方法；问题(3)利用高锰酸钾分解的化学方程式，结合生成氧气的质量，通过比例式计算样品中高锰酸钾的质量；问题(4)依据反应前后锰元素质量不变，计算高锰酸钾中锰元素的质量，即为剩余固体中锰元素的质量。
【解析】
(1) 质量守恒定律适用于所有化学变化，因此加热后固体质量减小仍遵守质量守恒定律；反应生成氧气的总质量为反应前固体质量减去反应后剩余固体质量，即$16.0\ \mathrm{g} - 14.4\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$。
(2) 由题可知高锰酸钾受热或见光会分解，故保存时应注意密封、避光放置在阴凉处（合理即可）。
(3) 设16.0 g样品中高锰酸钾的质量为$x$，高锰酸钾分解的化学方程式为：$\ce{2KMnO4\xlongequal{\Delta} K2MnO4 + MnO2 + O2\uparrow}$，各物质的质量关系为：$\ce{2KMnO4}$的相对分子质量总和为$2×(39+55+16×4)=316$，$\ce{O2}$的相对分子质量为32。
根据化学方程式，$\frac{316}{32} = \frac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$，解得$x = \frac{316×1.6\ \mathrm{g}}{32} = 15.8\ \mathrm{g}$。
(4) 反应前后锰元素质量不变，高锰酸钾中锰元素的质量分数为$\frac{55}{39+55+16×4} = \frac{55}{158}$，因此15.8 g高锰酸钾中锰元素的质量为$15.8\ \mathrm{g} × \frac{55}{158} = 5.5\ \mathrm{g}$，即充分反应后剩余固体中锰元素的质量为5.5 g。
【答案】
(1) 是；1.6
(2) 密封、避光放置在阴凉处（合理即可）
(3) 15.8 g
(4) 5.5
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式计算；元素质量计算
【点评】
本题结合实验数据考察化学核心知识，涵盖质量守恒定律的应用、化学方程式计算及元素质量计算，题型常规，注重基础，需掌握守恒思想和化学计算的基本方法。
【难度系数】
0.6