Question

1．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在整理實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)盛有黑色固體的燒杯．在請(qǐng)教老師后，同學(xué)們得知燒杯中的固體是加熱制取氧氣后的剩余物（反應(yīng)完全），從中可以回收得到二氧化錳．實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)將黑色固體取出，并對(duì)其進(jìn)行探究．
【查閱資料】
①實(shí)驗(yàn)室中可以加熱二氧化錳和氯酸鉀（KClO₃）固體的混合物制取氧氣，同時(shí)生成氯化鉀．
②氯化鉀溶于水，其水溶液呈無(wú)色；錳酸鉀溶于水，其水溶液呈綠色．一探究黑色固體是哪個(gè)化學(xué)反應(yīng)的剩余物．
【猜想】猜想一：H₂O₂制取氧氣；猜想二：KClO₃制取氧氣；猜想三：高錳酸鉀制取氧氣．
根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷，猜想一不成立，理由是二氧化錳不溶于水．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
取少量黑色固體于另一個(gè)燒杯中，加入足量蒸餾水溶解，振蕩，過(guò)濾后得到黑色濾渣和無(wú)色濾液．
【得出結(jié)論】猜想二成立，理由是錳酸鉀溶于水，其水溶液呈綠色．
二．探究二氧化錳在氯酸鉀固體加熱制取氧氣反應(yīng)中的作用．
【猜想】猜想一：是反應(yīng)物；      猜想二：是催化劑．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1、用托盤天平稱量12.25g氯酸鉀在試管中加熱，把帶火星的木條伸入試管．	木條上的火星變亮．
2、取與操作1相同質(zhì)量的氯酸鉀和2.5g二氧化錳，混合均勻后在試管中加熱，把帶火星的木條伸入試管．	產(chǎn)生大量氣體，木條復(fù)燃．
3、待反應(yīng)完全后，將試管中的剩余物加足量的水溶解，過(guò)濾，并將全部濾渣洗滌、干燥、用托盤天平稱量．	稱量固體的質(zhì)量是2.5g

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想二成立，二氧化錳在氯酸鉀固體加熱制取氧氣的反應(yīng)中起到催化作用．
【反思與交流】
1）小貝同學(xué)提出，前面的實(shí)驗(yàn)不足以證明二氧化錳在這個(gè)反應(yīng)中起到了催化作用，因?yàn)闆](méi)有證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變．
2）經(jīng)過(guò)討論，大家設(shè)計(jì)了一個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，證明了猜想二成立，請(qǐng)你寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作取實(shí)驗(yàn)操作3稱量后的固體與一定質(zhì)量的氯酸鉀，混合均勻后加熱，把帶火星的木條伸入試管；
3）小芳同學(xué)提出，實(shí)驗(yàn)記錄中有一個(gè)數(shù)據(jù)不合理，它是1中“木條上的火星變亮”，理由是氯酸鉀的分解溫度高于氯酸鉀的熔化溫度，所以當(dāng)氯酸鉀受熱分解時(shí)，其已經(jīng)熔化．

Answer 1

分析 Ⅰ．探究黑色固體是哪個(gè)化學(xué)反應(yīng)的剩余物．
【猜想】考慮實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法，進(jìn)行推測(cè)猜想；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)“過(guò)濾后得到黑色濾渣和無(wú)色濾液”，進(jìn)行推測(cè)．
【得出結(jié)論】根據(jù)“錳酸鉀溶于水，其水溶液呈綠色”，進(jìn)行推測(cè)．
Ⅱ．探究二氧化錳在氯酸鉀固體加熱制取氧氣反應(yīng)中的作用．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作，推測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
【反思與交流】
根據(jù)可能加熱二氧化錳，會(huì)產(chǎn)生氧氣，進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)一個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，氯酸鉀的分解溫度高于氯酸鉀的熔化溫度．

解答 解：
Ⅰ．探究黑色固體是哪個(gè)化學(xué)反應(yīng)的剩余物．
【猜想】實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法，進(jìn)行推測(cè)猜想三為高錳酸鉀制取氧氣．
根據(jù)二氧化錳不溶于水，猜想一不成立．
【得出結(jié)論】根據(jù)“取少量黑色固體于另一個(gè)燒杯中，加入足量蒸餾水溶解，振蕩，過(guò)濾后得到黑色濾渣和無(wú)色濾液”，推測(cè)猜想二成立，理由是錳酸鉀溶于水，其水溶液呈綠色，而氯化鉀溶于水，其水溶液呈無(wú)色．
Ⅱ．探究二氧化錳在氯酸鉀固體加熱制取氧氣反應(yīng)中的作用．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】2、二氧化錳對(duì)氯酸鉀的受熱分解起到催化作用，可以加快反應(yīng)的進(jìn)行，所以現(xiàn)象為產(chǎn)生大量氣體，木條復(fù)燃．
3、二氧化錳作為催化劑，反應(yīng)前后的質(zhì)量不變，所以過(guò)濾，并將全部濾渣洗滌、干燥、稱量質(zhì)量為2.5g．
【反思與交流】
1）小貝同學(xué)提出，前面的實(shí)驗(yàn)不足以證明二氧化錳在這個(gè)反應(yīng)中起到了催化作用，因?yàn)榭赡芗訜岫�氧化錳，會(huì)產(chǎn)生氧氣，沒(méi)有證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變．
2）經(jīng)過(guò)討論，大家設(shè)計(jì)了一個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，證明了猜想二成立，請(qǐng)你寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作加熱二氧化錳，伸入帶火星的木條，不復(fù)燃，則加熱二氧化錳不能
產(chǎn)生氧氣，故猜想二成立
3）氯酸鉀的分解溫度高于氯酸鉀的熔化溫度，所以當(dāng)氯酸鉀受熱分解時(shí)，其已經(jīng)熔化，所以實(shí)驗(yàn)1，的現(xiàn)象為：固體融化，產(chǎn)生少量氣體，木條上的火星變亮．
故答案為：
【猜想】高錳酸鉀制取氧氣． 二氧化錳不溶于水．
【得出結(jié)論】二，錳酸鉀溶于水，其水溶液呈綠色．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	產(chǎn)生大量氣體，木條復(fù)燃．
	2.5

【反思與交流】1）沒(méi)有證明二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變．
2）取實(shí)驗(yàn)操作3稱量后的固體與一定質(zhì)量的氯酸鉀，混合均勻后加熱，把帶火星的木條伸入試管．（合理即可）
3）1中“木條上的火星變亮”；氯酸鉀的分解溫度高于氯酸鉀的熔化溫度，所以當(dāng)氯酸鉀受熱分解時(shí)，其已經(jīng)熔化．

點(diǎn)評(píng) 化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)可以幫助我們獲取很多新知識(shí)，驗(yàn)證一些現(xiàn)象與結(jié)論．因此，學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)，不要錯(cuò)過(guò)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，更不要輕易放過(guò)實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)現(xiàn)象．