Question

【題目】學(xué)習(xí)了元素周期律后，同學(xué)們對(duì)第四周期過渡元素氧化物產(chǎn)生了濃厚的興趣。是否只有二氧化錳能催化氯酸鉀受熱分解？氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等對(duì)氯酸鉀的受熱分解有沒有催化作用？對(duì)此他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)你根據(jù)要求完成下列部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（1）實(shí)驗(yàn)儀器及試劑：實(shí)驗(yàn)儀器：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、帶橡皮塞的導(dǎo)管、量氣裝置、過濾裝置、電子天平、藥匙、___、___、___等；

實(shí)驗(yàn)試劑：二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻和氯酸鉀；

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：略；

（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	KClO3質(zhì)量（g）	氧化物化學(xué)式	氧化物質(zhì)量（g）	氧化物回收率	產(chǎn)生氣體（mL）（已折算到標(biāo)況）	耗時(shí)（s）
1	0.60				10	480
2	0.60	MnO2	0.20	90%	67.2	36.5
3	0.60	CuO	0.20	90%	67.2	79.5
4	0.60	Fe2O3	0.20	90%	67.2	34.7
5	0.60	Cr2O3	0.20	異常	67.2	188.3

（4）實(shí)驗(yàn)討論：

a.在氧化物的回收過程中，要進(jìn)行過濾操作，所用的玻璃儀器是玻璃棒、____；

b.實(shí)驗(yàn)編號(hào)3的實(shí)驗(yàn)中KClO3的分解率為____%(保留一位小數(shù))；

c.在用Cr2O3做研究實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，同時(shí)綠色的混合物變成了橘黃色，該刺激性氣體是___(填分子式)，可用____試紙檢驗(yàn)，上述異�，F(xiàn)象產(chǎn)生的原因是____；

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：____。

Answer 1

【答案】大試管 酒精燈 計(jì)時(shí)器(或秒表) 普通漏斗、燒杯 40.8 Cl2 濕潤的碘化鉀淀粉 KClO3與Cr2O3發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 氧化鐵、氧化銅、二氧化錳等都可作為KClO3受熱分解的催化劑或氧化鐵和二氧化錳的催化能力較好

【解析】

（1）該實(shí)驗(yàn)為加熱固體制氣體，研究催化作用，需要計(jì)算反應(yīng)速率，所以需要測量反應(yīng)時(shí)間；

（4）a.根據(jù)過濾裝置回答；

b.根據(jù)實(shí)驗(yàn)編號(hào)3的實(shí)驗(yàn)中生成氧氣的體積，計(jì)算分解KClO3的質(zhì)量，最后計(jì)算KClO3的分解率；

c.在用Cr2O3做研究實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，同時(shí)綠色的混合物變成了橘黃色，黃綠色、刺激性氣體是氯氣，氯氣能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍(lán)，反應(yīng)中氯元素化合價(jià)升高，說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；

（5）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（1）該實(shí)驗(yàn)為加熱固體制氣體，需要的儀器還有大試管、酒精燈，需要測量反應(yīng)時(shí)間，還需要計(jì)時(shí)器(或秒表)；

（4）a.根據(jù)過濾裝置，過濾操作所用的玻璃儀器是玻璃棒、普通漏斗、燒杯；

b. 實(shí)驗(yàn)3中生成氧氣的物質(zhì)的量是0.0672L÷22.4L/mol=0.003mol，則根據(jù)方程式2KClO3 2KCl+3O2↑，可知消耗氯酸鉀的物質(zhì)的量是0.002mol，消耗氯酸鉀的質(zhì)量是0.002mol×122.5g/mol＝0.245g， KClO3的分解率=40.8 %；

c.在用Cr2O3做研究實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，同時(shí)綠色的混合物變成了橘黃色，黃綠色、刺激性氣體是氯氣，分子式是Cl2，氯氣能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍(lán)，所以可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，反應(yīng)中氯元素化合價(jià)升高，說明KClO3與Cr2O3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；

（5）根據(jù)表格實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加入氧化鐵、氧化銅、二氧化錳的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速率快，結(jié)論是氧化鐵、氧化銅、二氧化錳等都可作為KClO3受熱分解的催化劑，氧化鐵和二氧化錳的催化能力較好。