Question

【題目】某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗。

（提出問題）氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？

（設計并完成實驗）

Ⅰ．將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱

Ⅱ．將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳均勻混合加熱

Ⅲ．將xg氯酸鉀與1.0g氧化銅均勻混合加熱

（實驗現象分析）Ⅲ中x的值應為_____，將實驗Ⅰ和Ⅲ比較可證明_____，將實驗Ⅲ反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，若稱量得到1.0g黑色粉末，再將黑色粉末和xg氯酸鉀混合加熱，現象與實驗Ⅲ相同，此步驟是為了證明氧化銅在該化學反應前后_____和_____都不變。

（結論1）氧化銅也能作氯酸鉀分解的催化劑，請寫出實驗Ⅲ中的化學反應文字表達式_____。

（繼續探究）小組同學完成上述實驗后，又深一步進行“氧化銅用量與一定質量氯酸鉀

制取氧氣反應速率關系”的探究，下表是他們的有關實驗數據，請你回答有關問題：

氧化銅與氯酸鉀的質量比	1/40	1/20	1/10	1/5	1/3	1/2	2/3	1/1	2/1
生成1L氧氣所需的時間（s）	124	79	50	54	75	93	106	153	240

（分析整理）據上表可知氧化銅用量過多，產生氧氣的速率_____（填“變快”、“變慢”或“不變”），氧化銅與氯酸鉀的質量比為_____時，反應速率最快。

（結論2）在化學反應中催化劑的用量_____（填“是”或“不是”）越多越好。

（能力提升）在一定質量的氯酸鉀中加入少量的氧化銅并加熱到不再產生氣體為止，下圖中能正確表示反應前后各物質的質量變化（m）與時間（t）關系的是_____。

（提出問題）②雙氧水分解速度還和什么因素有關。

（設計并完成實驗）

	雙氧水的質量	雙氧水的濃度	MnO2的質量	相同時間內產生產生O2體積
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31mL

本實驗中，測量O2體積的裝置是_____（填編號）。

（結論3）在相同條件下，雙氧水的_____，雙氧水分解得越快。

Answer 1

【答案】3.0 CuO能否改變KClO3分解的速率 質量 化學性質 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 變慢 1：10 不是 C c 濃度越大

【解析】

[實驗現象分析]由控制變量法的思想可知，x為3.0；根據催化劑能改變化學反應的速率，將實驗Ⅰ和Ⅲ比較可證明CuO能否改變KClO3分解的速率，將實驗Ⅲ反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，若稱量得到1.0g黑色粉末，再將黑色粉末和xg氯酸鉀混合加熱，現象與實驗Ⅲ相同，此步驟是為了證明氧化銅在該化學反應前后的質量和化學性質都不變。故填：3.0；CuO能否改變KClO3分解的速率；質量；化學性質；
[結論1]氯酸鉀在二氧化錳作催化劑加熱的條件下分解為氯化鉀和氧氣；故填：氯酸鉀氯化鉀+氧氣。
[分析整理]根據實驗數據可知氧化銅用量過多，產生氧氣的速率變慢，而當氧化銅與氯酸鉀的質量比為1：10時，反應速率最快；故填：變慢；1：10；
[結論2]根據實驗數據分析可知在化學反應中催化劑的用量不是越多越好；故填：不是；
[能力提升]在一定質量的氯酸鉀中加入少量的氧化銅并加熱到不再產生氣體為止，開始沒有氧氣，A錯誤，氯化鉀的質量從0增大到不變，不會變無，B錯誤；
氧化銅是該反應的催化劑，質量不變，C正確；

加熱到不再產生氣體，則氯酸鉀的質量為0，D錯誤；故填：C；
[設計并完成實驗]氣體短管進長管出才能排出試劑瓶中的水，所以應該選擇c裝置作為實驗裝置；故填：c；
[結論]從表中實驗數據可知雙氧水濃度越大，分解得越快。故填：濃度越大