Question

【題目】課后查閱資料后，小麗和小明利用如圖所示裝置對氯酸鉀制氧氣進(jìn)行了深入的探究學(xué)習(xí)。

資料：

①氯酸鉀的熔點(diǎn)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(shí)，傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖及不同配比時(shí)氧氣濃度隨溫度的變化示意圖如下：

請回答問題：

(1)分析上圖，氯酸鉀熔點(diǎn)_____ (填“高于”、“等于”或“低于”)其分解溫度；

(2)分析上圖，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)分析下圖，氯酸鉀分解溫度隨物質(zhì)配比變化的規(guī)律是_____，當(dāng)物質(zhì)配比為1：2時(shí)，氯酸鉀分解溫度約為_____℃；

(4)為證實(shí)二氧化錳的催化作用，小麗利用如圖裝置進(jìn)行如表所示的實(shí)驗(yàn)：

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ	檢查氣密性。	方法：_____。
Ⅱ	分別在“Y”形管兩側(cè)支管中加入少量二氧化錳和氯酸鉀，塞緊橡皮塞。	不填
Ⅲ	分別用酒精燈先后加熱二氧化錳和氯酸鉀，用帶火星木條放在導(dǎo)管口。	加熱左側(cè)支管，可觀察到_____， 加熱右側(cè)支管，可觀察到木條較長時(shí)間 才能復(fù)燃。
Ⅳ	冷卻后，將“Y”形管左側(cè)支管中部分二氧化錳混入右側(cè)支管中，振蕩“Y”形管，加熱，用帶火星木條放在導(dǎo)管口。	加熱后可觀察到現(xiàn)象是_____。

請回答：

①步驟Ⅰ中檢查氣密性方法是：

②完善步驟Ⅲ中的填空：加熱左側(cè)支管，可觀察到

③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。

加熱后可觀察到現(xiàn)象是_____。

④小麗認(rèn)為根據(jù)步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，小明認(rèn)為還需證明在此反應(yīng)中二氧化錳的_____和_____不變。后來在老師的指導(dǎo)下，小麗完善了實(shí)驗(yàn)方案，最終驗(yàn)證了自己的結(jié)論，則氯酸鉀制取氧氣的符號表達(dá)式_____。

Answer 1

【答案】低于 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) 連接裝置，將導(dǎo)管放入水中，然后用手緊握Y型管的外壁，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明氣密性良好 木條不復(fù)燃 將“Y”形管傾斜并抖動(dòng)，使二氧化錳沿管壁滑入另一側(cè)中 相對于步驟Ⅲ中木條很快復(fù)燃 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) KClO3KCl+O2

【解析】

（1）根據(jù)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(diǎn)是356℃進(jìn)行分析；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的空氣受熱膨脹，會(huì)發(fā)生逸出，導(dǎo)致裝置內(nèi)的氧氣濃度降低進(jìn)行分析；

（3）根據(jù)圖3中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；

（4）根據(jù)氯酸鉀單獨(dú)受熱分解生成的氧氣速率較慢，單獨(dú)加熱加熱二氧化錳不會(huì)生成氧氣，二氧化錳可以加快氯酸鉀的分解速率等知識進(jìn)行分析；根據(jù)催化劑的定義與反應(yīng)原理進(jìn)行分析。

(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(diǎn)是356℃，所以KClO3分解溫度高于其熔點(diǎn)；

(2)實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的空氣受熱膨脹，會(huì)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(dāng)物質(zhì)配比為1：2是，KClO3分解溫度約為75℃；

(4)Ⅰ、連接裝置，將導(dǎo)管放入水中，然后用手緊握Y型管的外壁，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明氣密性良好；

Ⅱ、沒有加熱時(shí)，氯酸鉀不會(huì)分解，所以沒有任何現(xiàn)象發(fā)生；

Ⅲ、加熱二氧化錳沒有氧氣生成，所以木條不復(fù)燃；加熱氯酸鉀一段時(shí)間后，木條才復(fù)燃；

Ⅳ、在二氧化錳的催化作用下，氯酸鉀在較低的溫度下就能分解生成氧氣，操作方法是將“Y”形管傾斜并抖動(dòng)，使二氧化錳沿管壁滑入另一側(cè)中；

①加熱二氧化錳沒有氧氣生成，所以木條不復(fù)燃；加熱氯酸鉀一段時(shí)間后，木條才復(fù)燃；

②在二氧化錳的催化作用下，氯酸鉀在較低的溫度下就能分解生成氧氣，操作方法是將“Y”形管傾斜并抖動(dòng)，使二氧化錳沿管壁滑入另一側(cè)中；

③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，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，符號表達(dá)式為： KClO3KCl+O2。