Question

【題目】在老師的指導下，小華和小明利用如圖1所示裝置對氯酸鉀制氧氣進行了深入的探究學習。

資料：

①氯酸鉀的熔點約為356℃，二氧化錳的分解溫度約為535℃。用酒精燈給物質加熱，受熱物質的溫度一般約為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量比；

③氯酸鉀分解時，傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖(圖2)及不同配比時氧氣濃度隨溫度的變化示意圖(圖3)如下：

請回答問題：

(1)分析圖2，氯酸鉀分解溫度__________(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔點。

(2)分析圖2，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)分析圖3，氯酸鉀分解溫度隨物質配比變化的規律是_________________，

當物質配比為1：2時，氯酸鉀分解溫度約為________℃。

(4)為證實二氧化錳的催化作用，小華利用如圖4裝置進行如表所示的實驗：

請回答：

①完善步驟Ⅲ中的填空：加熱左側支管，可觀察到_____________________________，

加熱右側支管，可觀察到___________________________________。

②步驟Ⅳ中，將二氧化錳混入右側支管有余熱的氯酸鉀中的操作方法是_________。

③小華認為根據步驟Ⅳ的實驗現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，小明認為還需證明在此反應中二氧化錳的__________和__________不變。后來在老師的指導下，小華完善了實驗方案，最終驗證了自己的結論，則氯酸鉀制取氧氣的符號表達式________________________________。

Answer 1

【答案】 高于 試管內氣壓增大，排出一部分空氣，使氧氣濃度降低 物質配比越大，氯酸鉀分解溫度越高 70 (溫度在60℃~80℃之間即可) 木條不復燃 木條較長時間后復燃 將“Y”形管傾斜并抖動，使二氧化錳沿管壁滑入另一側中。(合理即可) 質量 化學性質 略

【解析】(1) 通過圖中的數據可知氯酸鉀的分解溫度大約是380℃，以及氯酸鉀的熔點是356℃，所以KClO3分解溫度高于其熔點； (2) 實驗裝置內的空氣受熱膨脹，會發生逸出，導致裝置內的氧氣濃度降低，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中氯酸鉀的分解數據可知，KClO3分解溫度隨物質配比變化的規律是配比越大，分解溫度越高，當物質配比為1：2是，KClO3分解溫度約為75℃； (4) 氯酸鉀單獨受熱分解生成的氧氣速率較慢，單獨加熱加熱二氧化錳不會生成氧氣，二氧化錳可以加快氯酸鉀的分解速率，所以： ①完善步驟Ⅲ中的填空：加熱右側支管后，帶火星木條復燃，木條長時間才能復燃；②步驟Ⅳ中，將MnO2混入右側支管有余熱的KClO3中的操作方法是：將Y形管向右傾斜，使二氧化錳進入右邊的支管中；③在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率（既能提高也能降低），而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質叫做催化劑，所以步驟Ⅳ的實驗現象不能說明MnO2是KClO3分解的催化劑，還需證明在此反應中MnO2的質量和化學性質不變；氯酸鉀制取氧氣的符號表達式：2KClO3 2KCl+3O2↑。