Question

【題目】某化學(xué)興趣小組通過(guò)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)的化學(xué)方程式為______________________________。

【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：__________________；

步驟Ⅱ：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(guò)實(shí)驗(yàn)證明二氧化錳的______________和____________在反應(yīng)前后都沒(méi)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(xiàn)(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_________________。

【交流應(yīng)用】將29.4g氯酸鉀和二氧化錳的混合物(氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比為5︰1)加熱至完全反應(yīng)，剩余固體的質(zhì)量為___________。

Answer 1

【答案】 略 檢查裝置的氣密性 步驟IV中帶火星的木條復(fù)燃較快 質(zhì)量 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 19.8g

【解析】通過(guò)分解氯酸鉀制取氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為∶2KClO3 2KCl＋3O2↑。步驟Ⅰ：檢查裝置的氣密性；步驟Ⅱ：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�！緦�(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，但不同的是步驟IV中帶火星的木條復(fù)燃較快�！窘涣鞣此肌恳�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(guò)實(shí)驗(yàn)證明二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生變化。【拓展探究】繼續(xù)進(jìn)行深入探究，氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比�！緦�(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�！窘涣鲬�(yīng)用】將29.4g氯酸鉀和二氧化錳的混合物(氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比為5︰1)加熱至完全反應(yīng)，剩余固體的質(zhì)量為∶

混合物中氯酸鉀質(zhì)量為∶29.4g× ＝24.5g.

解∶設(shè)加熱完全分解19.6g氯酸鉀，生成氧氣為x

2KClO3 2KCl＋3O2↑

2×122.5 96

24.5g x

＝ ,x＝9.6g

剩余固體的質(zhì)量為∶29.4g－9.6g＝19.8g.。

點(diǎn)睛∶在氯酸鉀受熱分解時(shí)二氧化錳是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)有變化。