Question

（8分）某实验小组的同学在整理实验仪器时，发现了一个盛有黑色固体的烧杯。在请教老师后，同学们得知烧杯中的固体是加热制取氧气的剩余物（反应完全），从中可以回收得到MnO2。小组同学将黑色固体取出，并对其进行了探究。

【查阅资料】

①实验室中可以加热二氧化锰和氯酸钾（KClO3）固体的混合物制取氧气，同时生成氯化钾。

②氯化钾溶于水，其水溶液呈无色；锰酸钾溶于水，其水溶液呈绿色。

Ⅰ．探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。

【猜想】猜想一：H2O2制取氧气；猜想二：KClO3制取氧气；猜想三： 。

根据所学知识判断，猜想一不成立，理由是_________________。

【进行实验】

取少量黑色固体于另一个烧杯中，加入足量蒸馏水溶解，振荡，过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。

【得出结论】猜想 成立，理由是 。

Ⅱ．探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。

【猜想】猜想一：是反应物； 猜想二：是催化剂。

【进行实验】

实验操作	实验现象
1、取12.25g氯酸钾在试管中加热，把带火星的木条伸入试管。	固体融化，产生少量气体，木条上的火星变亮。
2、取12.25g氯酸钾和2.55g二氧化锰混合均匀后在试管中加热，把带火星的木条伸入试管。	_______________。
3、待反应完全后，将试管中的剩余物加足量的水溶解，过滤，并将全部滤渣洗涤、干燥、称量。	称量固体的质量是_____g

【实验结论】猜想二成立，二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。

【反思与交流】

小贝同学提出，前面的实验不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用，因为①。

经过讨论，大家设计了一个补充实验，证明了猜想二成立，请你写出实验操作②。

Answer 1

Ⅰ

【提出猜想】猜想三：KMnO4制取氧气

理由是：黑色固体是加热制取氧气后的混合物，过氧化氢制取氧气不需要加热

【得出结论】二，氯化钾的水溶液成无色或锰酸钾的水溶液呈绿色，而滤液为无色

Ⅱ

【进行实验】

实验操作	实验现象
	带火星的木条复燃
	2.55g

【反思与交流】①没有证明二氧化锰的化学性质在反应前后不变。

②取实验操作3称量的固体与一定质量的氯酸钾混合加热，伸入带火星的木条。（合理即可）

【解析】

试题分析：【提出猜想】根据资料，还可能是实验室用高锰酸钾制取氧气的固体剩余物；由于过氧化氢制取氧气是在常温下反应，故不可能是用过氧化氢制取氧气的剩余物；

【得出结论】根据资料可知猜想二成立，由于锰酸钾的水溶液呈绿色，而滤液为无色；

【进行实验】二氧化锰是氯酸钾反应时的催化剂，能加快氯酸钾的分解速率，但自身的质量和化学性质不变，故还要证明二氧化锰的化学性质在反应前后不变；

要证明猜想二成立，可以取实验操作3称量的固体与一定质量的氯酸钾混合加热，伸入带火星的木条。

考点：催化剂，实验探究