Question

【題目】在老師的指導(dǎo)下，小華和小明利用如圖1所示裝置對(duì)氯酸鉀制氧氣進(jìn)行了深入的探究學(xué)習(xí)。

資料：

①氯酸鉀的熔點(diǎn)約為356℃，二氧化錳的分解溫度約為535℃。用酒精燈給物質(zhì)加熱，受熱物質(zhì)的溫度一般約為400℃左右；

②不同配比是指氯酸鉀和二氧化錳混合物中，氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比；

③氯酸鉀分解時(shí)，傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖(圖2)及不同配比時(shí)氧氣濃度隨溫度的變化示意圖(圖3)如下：

請(qǐng)回答問題：

(1)分析圖2，氯酸鉀分解溫度__________(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔點(diǎn)。

(2)分析圖2，在氯酸鉀分解前，傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是_________。

(3)分析圖3，氯酸鉀分解溫度隨物質(zhì)配比變化的規(guī)律是_________________，

當(dāng)物質(zhì)配比為1：2時(shí)，氯酸鉀分解溫度約為________℃。

(4)為證實(shí)二氧化錳的催化作用，小華利用如圖4裝置進(jìn)行如表所示的實(shí)驗(yàn)：

請(qǐng)回答：

①完善步驟Ⅲ中的填空：加熱左側(cè)支管，可觀察到_____________________________，

加熱右側(cè)支管，可觀察到___________________________________。

②步驟Ⅳ中，將二氧化錳混入右側(cè)支管有余熱的氯酸鉀中的操作方法是_________。

③小華認(rèn)為根據(jù)步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就能說明二氧化錳是氯酸鉀分解的催化劑，但小明不同意她的觀點(diǎn)，小明認(rèn)為還需證明在此反應(yīng)中二氧化錳的__________和__________不變。后來在老師的指導(dǎo)下，小華完善了實(shí)驗(yàn)方案，最終驗(yàn)證了自己的結(jié)論，則氯酸鉀制取氧氣的符號(hào)表達(dá)式________________________________。

Answer 1

【答案】 高于 試管內(nèi)氣壓增大，排出一部分空氣，使氧氣濃度降低 物質(zhì)配比越大，氯酸鉀分解溫度越高 70 (溫度在60℃~80℃之間即可) 木條不復(fù)燃 木條較長(zhǎng)時(shí)間后復(fù)燃 將“Y”形管傾斜并抖動(dòng)，使二氧化錳沿管壁滑入另一側(cè)中。(合理即可) 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) 略

【解析】(1) 通過圖中的數(shù)據(jù)可知氯酸鉀的分解溫度大約是380℃，以及氯酸鉀的熔點(diǎn)是356℃，所以KClO3分解溫度高于其熔點(diǎn)； (2) 實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的空氣受熱膨脹，會(huì)發(fā)生逸出，導(dǎo)致裝置內(nèi)的氧氣濃度降低，所以在KClO3分解前，傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是：試管內(nèi)氣壓增大，排出一部分空氣，氯酸鉀還沒有分解生成氧氣； (3) 通過分析圖3中氯酸鉀的分解數(shù)據(jù)可知，KClO3分解溫度隨物質(zhì)配比變化的規(guī)律是配比越大，分解溫度越高，當(dāng)物質(zhì)配比為1：2是，KClO3分解溫度約為75℃； (4) 氯酸鉀單獨(dú)受熱分解生成的氧氣速率較慢，單獨(dú)加熱加熱二氧化錳不會(huì)生成氧氣，二氧化錳可以加快氯酸鉀的分解速率，所以： ①完善步驟Ⅲ中的填空：加熱右側(cè)支管后，帶火星木條復(fù)燃，木條長(zhǎng)時(shí)間才能復(fù)燃；②步驟Ⅳ中，將MnO2混入右側(cè)支管有余熱的KClO3中的操作方法是：將Y形管向右傾斜，使二氧化錳進(jìn)入右邊的支管中；③在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（既能提高也能降低），而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫做催化劑，所以步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明MnO2是KClO3分解的催化劑，還需證明在此反應(yīng)中MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；氯酸鉀制取氧氣的符號(hào)表達(dá)式：2KClO3 2KCl+3O2↑。