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

請回答問題:

(1)分析圖2,氯酸鉀分解溫度__________(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(zhì)配比變化的規(guī)律是_________________

當物質(zhì)配比為12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:

請回答:

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(yīng)中二氧化錳的____________________不變。后來在老師的指導(dǎo)下,小華完善了實驗方案,最終驗證了自己的結(jié)論,則氯酸鉀制取氧氣的符號表達式________________________________。

【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 木條較長時間后復(fù)燃 “Y”形管傾斜并抖動,使二氧化錳沿管壁滑入另一側(cè)中。(合理即可) 質(zhì)量 化學性質(zhì)

【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℃,以及氯酸鉀的熔點是356℃,所以KClO3分解溫度高于其熔點; (2) 實驗裝置內(nèi)的空氣受熱膨脹,會發(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,當物質(zhì)配比為12是,KClO3分解溫度約為75; (4) 氯酸鉀單獨受熱分解生成的氧氣速率較慢,單獨加熱加熱二氧化錳不會生成氧氣,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,木條長時間才能復(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,使二氧化錳進入右邊的支管中;③在化學反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學反應(yīng)速率(既能提高也能降低),而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應(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MnO2KClO3分解的催化劑,還需證明在此反應(yīng)中MnO2的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變;氯酸鉀制取氧氣的符號表達式:2KClO3 2KCl+3O2

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____________(偏大、偏小不變”)。

(3)C實驗中反應(yīng)的符號表達式為_________________________,集氣瓶底預(yù)先放水的作用是 _________________________________

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若將B裝置換成C裝置,則優(yōu)點是______________________________

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2步:點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,并迅速伸入集氣瓶中再塞緊塞子。

3:待反應(yīng)結(jié)束并冷卻后,松開止水夾。此時水進入集氣瓶,最終量筒中的水面停止在刻度V3毫升處。

請回答下列問題:

①在此設(shè)計方案中,紅磷燃燒的符號表達式是_______________________。

②實驗中紅磷必須要過量,目的是:_______________________________。

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