Question

【題目】某興趣小組對KClO3分解反應的催化劑進行研究，在相同的加熱條件下，用下圖裝置完成表中實驗:

編號	KClO3質量/g	催化劑	催化劑質量/g	收集50mLO2所需時間/s
實驗1	5	-	-	171
實驗2	5	MnO2	0.5	49
實驗3	5	Fe2O3	0.5	58
實驗4	5	KCl	0.5	154

（1）設置實驗1的目的是_____；

（2）表中所列3種催化劑的催化效果最佳的是_____；

（3）寫出實驗3中KClO3分解的化學方程式:_____；

（4）由實驗1和實驗4可知，KCl_____（填“有”或“無”）催化作用。維持加熱條件不變，用實驗1再繼續收集收集50mLO2，所需時間明顯少于171s，解釋原因：_____；

（5）要比較KClO3分解反應中不同催化劑的催化效果，除了測量收集50mLO2所需時間外，還可以測量相同時間內_____；

（6）用圖裝置測量一定量的氯酸鉀和二氧化錳加熱分解后產生O2的體積，實驗時應_____（選填“氣泡連續均勻”或“剛有氣泡”）時開始收集氣體。

①以下是用該裝置測量收集到的氣體的體積必須包括的幾個步驟：

A調整量筒內外液面使之相平

B使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫

C讀取量筒內氣體的體積

這三步操作的正確順序是：_____（請填寫步驟代號）。

②若實驗結束時，量筒內的液面高于水槽中的液面，要使量筒內外液面的高度相同可采用的操作是_____（填操作方法）。

③某同學在實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣，加熱一段時間后停止實驗（氯酸鉀未完全分解），他測得剩余物質中兩種金屬元素的質量分數分別為：錳元素質量分數11.0%，鉀元素的質量分數39.0%，請問剩余物質中氧元素的質量分數為_____。

A　10.5% B　14.5% C　25.5% D　50%

Answer 1

【答案】對比實驗 MnO2 2KClO32KCl+3O2↑ 有 生成的KCl加快了反應 收集氣體的體積 氣泡連續均勻 BAC 慢慢將量筒下移 B

【解析】

（1）通過對比才能知道實驗2、3、4中加入藥品后有無催化作用；
（2）除了加入藥品不同外，其他條件都相同，根據對比可知，收集相同體積的氧氣，實驗2所用時間最短，即二氧化錳的催化效果最好；
（3）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學方程式為：2KClO32KCl+3O2↑；
（4）由實驗1和實驗4可知，KCl有催化作用；維持加熱條件不變，用實驗1再繼續收集收集50mLO2，所需時間明顯少于171s，是因為氯酸鉀分解生成的氯化鉀對反應起了催化作用；
（5）要比較KClO3分解反應中不同催化劑的催化效果，除了測量收集50mLO2所需時間外，還可以測量相同時間內收集氧氣的體積。

（6）用圖裝置測量一定量的氯酸鉀和二氧化錳加熱分解后產生O2的體積，實驗時應氣泡連續均勻時開始收集氣體。

①讀取量筒內氣體的體積，肯定是最后一步，使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫，否則裝置中的氣體處于受熱膨脹狀態，體積會偏大，接下來為了能夠讀取量筒內氣體的體積，要調整量筒內外液面高度使之相同，所以這三步操作的正確順序是：B．使試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫；A．調整量筒內外液面使之相平；C．讀取量筒內氣體的體積；

②試管和量筒內的氣體都冷卻后，量筒內的液面一定高于量筒外的液面，慢慢將量筒下移，量筒上方氣體體積減小，壓強增大，當量筒內氣體壓強等于外界大氣壓時，量筒內液面和水槽內液面相平；

③由題意可知，剩余物的成分是KClO3、KCl、MnO2，其中鉀元素的質量分數39.0%，由化學式可知，鉀元素和氯元素的質量比是39：35.5，則混合物中氯元素的質量分數是35.5%，所以氧元素的質量分數是：1-11.0%-39.0%-35.5%=14.5%．所以選擇項B符合題意。
故答案為：
（1）對比實驗；
（2）MnO2；
（3）2KClO32KCl+3O2↑；
（4）有；生成的KCl加快了反應；
（5）收集氣體的體積；

（6）氣泡連續均勻；BAC；慢慢將量筒下移；B。