Question

【題目】某化學(xué)興趣小組通過實驗探究在分解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _____。

（設(shè)計實驗）用圖1 所示裝置進行實驗，步驟如下： 步驟Ⅰ： _____； 步驟Ⅱ：按照如圖1 裝入藥品；

步驟Ⅲ：加熱右側(cè)支管，用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗生成的氣體；

步驟Ⅳ：冷卻后，將裝置傾斜，使左側(cè)支管中的藥品進入右側(cè)支管，再加 熱右側(cè)支管，用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗生成的氣體。

（實驗現(xiàn)象）步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中，一段時間后都能觀察到帶火星的木條復(fù)燃，但木條復(fù)燃更快的是 _____（填“Ⅲ”或“IV”）。

（交流反思）要想確認(rèn)分解氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)中二氧化錳是催化劑，還需通過實驗證 明二氧 化錳質(zhì)量和 _____在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化。

（拓展探究）在老師的指導(dǎo)下，該小組同學(xué)利用圖2 所示裝置繼續(xù)進行深入探究。以氧 氣的體積分 數(shù)為縱坐標(biāo)，溫度為橫坐標(biāo)，得到圖3 所示曲線（圖中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比）。

（實驗分析）根據(jù)圖 3，氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比變化的大致規(guī) 律 是 _____；在分解氯酸鉀制氧氣的反 應(yīng)中 二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能 _____。

Answer 1

【答案】2KClO32KCl+3O2↑ 檢查裝置的氣密性 IV 化學(xué)性質(zhì) 氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低 降低氯酸鉀的分解溫度

【解析】

在二氧化錳的催化作用下，加熱氯酸鉀分解為氯化鉀和氧氣；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO32KCl+3O2↑；

[設(shè)計實驗]制備氣體時，連接好裝置要先檢查裝置的氣密性；

[實驗現(xiàn)象]步驟Ⅲ中是單獨加熱氯酸鉀制取氧氣，需要加熱的溫度較高，加熱時間長，所以帶火星的木條復(fù)燃較慢；步驟Ⅳ中氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣，需要的溫度較低，分解速率快，所以帶火星的木條復(fù)燃較快；

[交流反思]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的實驗現(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；[實驗分析]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，氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低；分解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能降低氯酸鉀的分解溫度。