Question

催化劑在科研、醫藥生產和電子工業等前沿領域有著廣泛應用．
（1）為探究二氧化錳對氯酸鉀分解的催化作用．在相同條件下，同學們按下表進行實驗并記錄相關數據．（其他影響實驗的因素均相同）

編號	KClO3質量/g	其他物質質量/g	待測數據
實驗1	2.0
實驗2	a	MnO2  0.5

①表中a的數值應是

 

．
②表中的待測數據指

 

（填字母序號）．
A．氧氣的質量        B．反應后固體的質量        C．氧氣的體積        D．單位時間內產生氧氣的體積
③設計“實驗1”的目的是

 

．
（2）同學們繼續探究二氧化錳是否參與了氯酸鉀的分解反應．氯酸鉀和二氧化錳混合加熱的化學方程式為：2KClO₃

MnO2  .

2KCl+3O₂↑．已知氯酸鉀與二氧化錳混合加熱時連續發生如下反應，試分析后按要求填空．
（I）2KClO₃+2MnO₂

△   .

2KMnO₄+Cl₂↑+O₂↑；
（II）

 

（用化學方程式表示）；
（III）K₂MnO₄+Cl₂

△   .

2KCl+MnO₂+O₂↑．
通過以上分析，同學們得出結論：二氧化錳參與了氯酸鉀的分解反應．
【拓展】氟利昂釋放出的氯原子參與了臭氧層的破壞，其微觀示意圖如下：

綜合圖中①②③的反應過程，寫出臭氧層被破壞的化學方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）設計實驗1是為了只加熱氯酸鉀測定產生氧氣的時間和體積量，實驗2是為了測定加入二氧化錳后的同等質量的氯酸鉀加熱反應，生成氧氣的速度及體積量，然后進行對比說明二氧化錳在反應中所起的作用．
（2）II高錳酸鉀在產物中沒有出現，綜合I、II可以看出是發生了分解反應．
【拓展】綜合圖示以及該反應的過程，關鍵是找反應物生成物以及條件，進而完成．

解答：解：（1）為探究二氧化錳對氯酸鉀分解所起的作用．在相同條件下表中a的數值應是2.0g，這樣才能和實驗1只加熱氯酸鉀測定產生氧氣的時間和體積量進行對比；②表中的待測數據指單位時間內產生氧氣的體積，從而明確二氧化錳在反應中加快化學反應速率所起的催化作用．
故答案為：
①2.0②D③對比（或對照、或空白實驗）
（2）II高錳酸鉀在產物中沒有出現，綜合I、II可以看出該反應的反應物是高錳酸鉀，產物是錳酸鉀，也就是發生了分解反應．
【拓展】由微觀示意圖可以看出，反應物是臭氧生成物是氧氣，條件是氯原子及日光，以此解決問題．
故答案為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；2O₃

Cl   .

日光

3O₂

點評：此題是對催化劑知識的探討，解題的關鍵是利用相關的信息對催化劑的反應機理有一定的認識，是一道訓練學生思維的開放性習題．