Question

【題目】某化學興趣小組通過實驗探究分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳的作用，該反應的化學方程式為______________________________。

【設計實驗】用圖1所示裝置進行實驗， 步驟如下：

步驟Ⅰ：__________________；

步驟Ⅱ：裝入藥品；

步驟Ⅲ：加熱右側支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體；

步驟Ⅳ：冷卻后，將裝置傾斜，使左側支管中的藥品進入右側支管，再加熱右側支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體。

【實驗現象】步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中，一段時間后都能觀察到帶火星的木條復燃，但不同的是_____________。

【交流反思】要想確認分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳是催化劑，還需通過實驗證明二氧化錳的______________和____________在反應前后都沒有發生變化。

【拓展探究】在老師的指導下，該小組同學利用圖2所示裝置繼續進行深入探究。以氧氣的體積分數為縱坐標，溫度為橫坐標，得到圖3 所示曲線(圖中的“1︰2”、“1︰1”、“2︰1”、“3︰1”、“4︰1”、“5︰1”指氯酸鉀和二氧化錳的質量比)。

【實驗分析】根據圖3，氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質量比變化的大致規律是__________________；分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能_________________。

【交流應用】將29.4g氯酸鉀和二氧化錳的混合物(氯酸鉀和二氧化錳的質量比為5︰1)加熱至完全反應，剩余固體的質量為___________。

Answer 1

【答案】 略 檢查裝置的氣密性 步驟IV中帶火星的木條復燃較快 質量 化學性質 氯酸鉀和二氧化錳的質量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低 降低氯酸鉀的分解溫度 19.8g

【解析】通過分解氯酸鉀制取氧氣，該反應的化學方程式為∶2KClO3 2KCl＋3O2↑。步驟Ⅰ：檢查裝置的氣密性；步驟Ⅱ：裝入藥品；步驟Ⅲ：加熱右側支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體；步驟Ⅳ：冷卻后，將裝置傾斜，使左側支管中的藥品進入右側支管，再加熱右側支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體。【實驗現象】步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中，一段時間后都能觀察到帶火星的木條復燃，但不同的是步驟IV中帶火星的木條復燃較快。【交流反思】要想確認分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳是催化劑，還需通過實驗證明二氧化錳的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化。【拓展探究】繼續進行深入探究，氯酸鉀和二氧化錳的質量比。【實驗分析】根據圖3，氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質量比變化的大致規律是氯酸鉀和二氧化錳的質量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低；分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能降低氯酸鉀的分解溫度。【交流應用】將29.4g氯酸鉀和二氧化錳的混合物(氯酸鉀和二氧化錳的質量比為5︰1)加熱至完全反應，剩余固體的質量為∶

混合物中氯酸鉀質量為∶29.4g× ＝24.5g.

解∶設加熱完全分解19.6g氯酸鉀，生成氧氣為x

2KClO3 2KCl＋3O2↑

2×122.5 96

24.5g x

＝ ,x＝9.6g

剩余固體的質量為∶29.4g－9.6g＝19.8g.。

點睛∶在氯酸鉀受熱分解時二氧化錳是催化劑，反應前后質量和化學性質都沒有變化。