Question

【題目】在老師的指導(dǎo)下,某學(xué)習(xí)小組利用如圖1所示裝置對(duì)氯酸鉀(KClO3)制氧氣進(jìn)行了深入的探究學(xué)習(xí)。

資料：

①KClO3的熔點(diǎn)約為356℃,MnO2的分解溫度約為535℃。用酒精燈物質(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KClO3和MnO2混合物中,KClO3和MnO2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圖：

請(qǐng)回答問題：

（1）分析圖2KClO3分解溫度___(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔點(diǎn)。

（2）分析圖2在KClO3分解前，傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是___.

（3）分析圖3KClO3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是KClO3分解溫度約為___℃。

（4）為證實(shí)MnO2的催化作用，小組同學(xué)利用如圖4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
Ⅱ	分別在“Y”形管兩側(cè)支管中加入少量MnO2和KClO3,塞緊橡皮塞	________
Ⅲ	分別先后加熱MnO2和KClO3,用帶火星木條放在導(dǎo)管口。加熱___(填“左”或“右”)側(cè)支管后,帶火星木條復(fù)燃	________
Ⅳ	冷卻后,將“Y”形管左側(cè)支管中部分MnO2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	________

請(qǐng)回答：

①完善步驟Ⅲ中的填空：

②步驟Ⅳ中,將MnO2混入右側(cè)支管有余熱的KClO3中的操作方法是___.

③步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否說明MnO2是KClO3分解的催化劑___(填“能”或“不能”),如不能,還需證明在此反應(yīng)中MnO2的___和___不變。

（5）將29.4gKClO3和MnO2混合物以5:1配比加熱至完全反應(yīng)，如圖5中的值應(yīng)為___。

A.4.9B.9.6C.14.9D.19.8.

Answer 1

【答案】高于試管內(nèi)氣壓增大，排出一部分空氣，氯酸鉀還沒有分解生成氧氣配比越大，分解溫度越高75℃沒有明顯現(xiàn)象木條長(zhǎng)時(shí)間才能復(fù)燃加熱時(shí)間短于步驟Ⅲ，木條即復(fù)燃右將Y形管向右傾斜，使二氧化錳進(jìn)入右邊的支管中不能質(zhì)量化學(xué)性質(zhì)D

【解析】

（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）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，所以：步驟Ⅱ沒有明顯現(xiàn)象；步驟Ⅲ：木條長(zhǎng)時(shí)間才能復(fù)燃；步驟Ⅳ：加熱時(shí)間短于步驟Ⅲ，木條即復(fù)燃；

①完善步驟Ⅲ中的填空：加熱右側(cè)支管后，帶火星木條復(fù)燃，木條長(zhǎng)時(shí)間才能復(fù)燃；

②步驟Ⅳ中，將MnO2混入右側(cè)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(jìn)入右邊的支管中；

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，所以步驟Ⅳ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能說明MnO2是KClO3分解的催化劑，還需證明在此反應(yīng)中MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；

（5）29.4gKClO3和MnO2混合物以5：1，所以氯酸鉀的質(zhì)量為：29.4g×=24.5g，二氧化錳的質(zhì)量為：29.4g-24.5g=4.9g，
設(shè)生成氯化鉀的質(zhì)量為x，

所以剩余固體的質(zhì)量為：14.9g+4.9g=19.8g。