Question

小明同學欲通過實驗證明“二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑”這一命題，他設計并完成了下表所示的探究實驗：

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論或總結
			各步驟結論	總結
實驗一	將氯酸鉀加熱至融化，伸入帶火星的木條	木條復燃	氯酸鉀受熱分解能產(chǎn)生氧氣，但是     ．	二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化 劑
實驗二	加熱二氧化錳，伸入帶火星的木條，	木條不復燃	二氧化錳受熱不產(chǎn)生氧氣．
實驗三		木條迅速復 燃	二氧化錳能加快氯酸鉀的分解速度． 反應的化學方程式為：   ．

（1）請你幫小明同學填寫上表中未填完的空格．
（2）在小明的探究實驗中，“實驗一”和“實驗二”起的作用是

 

；
（3）小英同學認為僅由上述實驗還不能完全得出表內(nèi)“總結”，她補充設計了兩個方面的探究實驗，最終完成了對“命題”的實驗證明．
第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量，其目的是

 

；第二方面的實驗是要

 

．
（4）小華在實驗室中用老師提供的氯酸鉀和二氧化錳的混合物8.0g為原料制取氧氣，加熱一段時間后，產(chǎn)生氧氣2.4g．則：
①分解的氯酸鉀的質(zhì)量是多少？（列式計算）
②根據(jù)以上信息，能不能確定原混合物中二氧化錳的質(zhì)量？如回答“能”，請算出具
體質(zhì)量；如回答“不能”，請說明理由．

Answer 1

考點：催化劑的特點與催化作用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象來推實驗結論，根據(jù)實驗現(xiàn)象和結論來反推實驗操作；
（2）根據(jù)實驗的差別考慮；
（3）根據(jù)催化劑的特點考慮；
（4）根據(jù)化學方程式的計算方法即可作答．

解答：解：（1）實驗三要看二氧化錳在氯酸鉀分解反應中的作用，所以要加熱二者的混合物；只加熱氯酸鉀，要加熱到熔化才有少量氧氣放出，生成氧氣的速率較慢．
（2）實驗一和實驗二是對比實驗，通過對比得出二氧化錳的作用．
（3）催化劑的特點是“一變，兩不變”，即反應速率變，質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，要證明物質(zhì)是催化劑，必須同時驗證這三點，所以第一方面：比較MnO₂在KClO₃分解前后的質(zhì)量；第二方面：驗證從反應后的剩余物中分離出的物質(zhì)是否能加快KClO₃的分解．
（4）①解：設分解氯酸鉀的質(zhì)量為x
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245               96
x                 2.4g

245

x

=

96

2.4g

x=6.125g   
答：①分解氯酸鉀的質(zhì)量為6.125g．②能確定原混合物中二氧化錳的質(zhì)量，因為氯酸鉀和二氧化錳混合物的總質(zhì)量為8.0 g，所以二氧化錳的質(zhì)量=8.0g-6.125g=1.875g
故答案為：（1）

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論或總結
			各步驟結論	總結
實驗一	將氯酸鉀加熱至融化，伸入帶火星的木條	木條復燃	氯酸鉀受熱分解能產(chǎn)生氧氣，但是 產(chǎn)生氧氣的時間長， 速度慢．	二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化 劑
實驗二	加熱二氧化錳，伸入帶火星的木條，	木條不復燃	二氧化錳受熱不產(chǎn)生氧氣．
實驗三	加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物， 伸入帶火星的木條	木條迅速復 燃	二氧化錳能加快氯酸鉀的分解速度． 反應的化學方程式為： 2KClO3 MnO2 . △ 2KCl+3O2↑．

（2）對照實驗（或?qū)Ρ龋��?br />（3）比較二氧化錳在反應前后質(zhì)量是否發(fā)生改變；驗證二氧化錳在反應前后化學性質(zhì)不變；
（4）①6.125g；②能；1.875g．

點評：催化劑的特點是；能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，但本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后不變．所以要驗證某物質(zhì)是否是某物質(zhì)的催化劑時需要驗證三點：改變其他物質(zhì)的化學反應速率、本身的質(zhì)量不變、化學性質(zhì)不變．