【題目】在老師的指導下,小華和小明利用如圖1所示裝置對氯酸鉀制氧氣進行了深入的探究學習。

資料:①氯酸鉀的熔點約為356℃,二氧化錳的分解溫度約為535℃。用酒精燈給物質加熱,受熱物質的溫度一般約為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量比;

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

請回答問題:

1)分析圖2,氯酸鉀分解溫度__________(填高于、等于低于)其熔點。

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配比變化的規(guī)律是_______________,當物質配比為1:2時,氯酸鉀分解溫度約為________。

4)為證實二氧化錳的催化作用,小華利用如圖4裝置進行如表所示的實驗:

步驟

實驗操作

實驗現(xiàn)象

檢查氣密性。

分別在“Y”形管兩側支管中加入少量二氧化錳和氯酸鉀,塞緊橡皮塞。

分別用酒精燈先后加熱二氧化錳和氯酸鉀,用帶火星木條放在導管口。

加熱左側支管,可觀察到_____,

加熱右側支管,可觀察到_____。

冷卻后,將“Y”形管左側支管中部分二氧化錳混入右側支管中,振蕩“Y”形管,加熱,用帶火星木條放在導管口。

加熱時間短于步驟Ⅲ,木條很快復燃

請回答:

①完善步驟Ⅲ中的填空:加熱左側支管,可觀察到______________,加熱右側支管,可觀察到_________________。

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

③小華認為根據(jù)步驟Ⅳ的實驗現(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,小明認為還需證明在此反應中二氧化錳的____________________不變。后來在老師的指導下,小華完善了實驗方案,最終驗證了自己的結論,則氯酸鉀制取氧氣的符號表達式__________________。

【答案】高于 加熱后氣體受熱膨脹,有空氣逸出,導致氧氣濃度降低 物質的配比越大,分解溫度越高 70 木條不復燃 較長時間后,木條復燃 “Y”形管傾斜并抖動,使二氧化錳沿管壁滑入另一側中 質量 化學性質

【解析】

1)由圖2可知,氯酸鉀分解溫度約為380℃,高于其熔點356℃

2)由圖2可知,在氯酸鉀分解前,傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是加熱后氣體受熱膨脹,有空氣逸出,導致氧氣濃度降低。

3)由圖3可知,氯酸鉀分解溫度隨物質配比變化的規(guī)律是物質的配比越大,分解溫度越高,當物質配比為12時,氯酸鉀分解溫度在約為70℃

4)實驗驗證二氧化錳的催化作用:

①步驟Ⅲ中:加熱左側支管,可觀察到木條不復燃,加熱右側支管,可觀察到較長時間后,木條復燃。

②步驟Ⅳ中,將二氧化錳混入右側支管有余熱的氯酸鉀中的操作方法是將“Y”形管傾斜并抖動,使二氧化錳沿管壁滑入另一側中。

③小華認為根據(jù)步驟Ⅳ的實驗現(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,小明認為還需證明在此反應中二氧化錳的質量和化學性質不變。后來在老師的指導下,小華完善了實驗方案,最終驗證了自己的結論。氯酸鉀在二氧化錳做催化劑并加熱的條件下分解生成氧氣和氯化鉀,則氯酸鉀制取氧氣的符號表達式為。

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