Question

【題目】某化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)探究分解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用，該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為______．

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）用圖 1 所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：

步驟Ⅰ：檢查裝置氣密性，操作方法是______，觀察到______，則說明裝置氣密性良好； 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(yàn)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(jìn)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(yàn)生成的氣體．

（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中，一段時(shí)間后都能觀察到帶火星的木條復(fù)燃，但不同的是______．

（交流反思）要想確認(rèn)分解氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳是催化劑，還需通過實(shí)驗(yàn)證明二氧化錳的_____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(jìn)行深入探究．以氧氣的體積分?jǐn)?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(shí) 驗(yàn) 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__________________ ；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?yàn)槎�氧化錳能_______________________．

Answer 1

【答案】KClO3KCl+O2連接裝置，先將導(dǎo)管口伸入液面以下，雙手緊握 Y 型試管；導(dǎo)管口有氣泡冒出步驟Ⅳ中木條復(fù)燃更快質(zhì)量化學(xué)性質(zhì)氯酸鉀和二氧化錳質(zhì)量比越小，氯酸鉀分解溫度越低；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)的符號(hào)表達(dá)式為：KClO3 KCl+O2；

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

根據(jù)圖 1的特點(diǎn)，分析可知，檢查裝置氣密性的方法是：連接裝置，先將導(dǎo)管口伸入液面以下，雙手緊握 Y 型試管，導(dǎo)管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣；

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】

步驟Ⅲ中是單獨(dú)加熱氯酸鉀制取氧氣，需要加熱的溫度較高，加熱時(shí)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(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；

【實(shí)驗(yàn)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?yàn)槎�氧化錳能降低氯酸鉀的分解溫度。