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，傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖及不同配比時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_____ (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，氯酸鉀分解溫度約為_____℃；

(4)為證實二氧化錳的催化作用，小麗利用如圖裝置進(jìn)行如表所示的實驗：

步驟	實驗操作	實驗現(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的實驗現(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，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，小麗完善了實驗方案，最終驗證了自己的結(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，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℃，以及氯酸鉀的熔點是356℃進(jìn)行分析；

（2）根據(jù)實驗裝置內(nèi)的空氣受熱膨脹，會發(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中的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；

（4）根據(jù)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℃，以及氯酸鉀的熔點是356℃，所以KClO3分解溫度高于其熔點；

(2)實驗裝置內(nèi)的空氣受熱膨脹，會發(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，氯酸鉀不會分解，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，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，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。