Question

【题目】在老师的指导下，小华和小明利用如图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深人的探究学习。

资料:

①氯酸钾的熔点约为356°C，二氧化锰的分解温度约为535°C。用酒精灯给物质加热,受热物质的温度一般约为400°C左右;

②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中，氯酸钾和二氧化锰的质量比;

③氯酸钾分解时，传感器测得氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图(图3)如下。

请回答下列问题:

（1）分析图2,氯酸钾分解温度_____(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。

（2）分析图2,在氯酸钾分解前，传感器测得氧气浓度降低的可能原因是_________。

（3）分析图3,氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是_______。

（4）为证实二氧化锰的催化作用,小华利用如图4装置进行如下表所示的实验:

步骤	实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ	检查装置气密性
Ⅱ	分别在“Y"形管两侧支管中加入少量二氧化锰和氯酸钾，塞紧橡皮塞。	没有明显现象
Ⅲ	分别用酒精灯先后加热二氧化锰氯酸钾，用带火星木条放在导管口。	加热左侧支管，可观察 到________，加热右侧支管，可观察到________。	二氧化锰受热不分解;氯酸钾受热较长时间后分解。
Ⅳ	冷却后, 将“Y” 形管左侧支管中部分二氧化锰混人右侧支管:中，振荡“Y”形管加热，用带火星木条放在导管口。	加热时间段与步骤Ⅲ木条很快复燃	用化学方式表示_______。

请回答:

①完善上述表格。

②步骤IV中，将二氧化锰混人右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是_________。

③小华认为根据步骤IV的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂。但小明不同意她的观点，小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的______和_________不变。后来在老师的指导下，小华完善了实验方案,最终验证了自己的结论。

Answer 1

【答案】高于 装置内空气受热膨胀，试管内压强增大，排出一部分空气，使氧气的浓度降低 配比越大，分解温度越高 木条不复燃 木条较长时间后复燃 将“Y”型管倾斜，并抖动，使二氧化锰沿管壁滑入另一侧中 质量 化学性质

【解析】

（1）由图2可知，氯酸钾分解的温度大约为380℃，氯酸钾的熔点约为356°C，氯酸钾的分解温度高于其熔点；

（2）氯酸钾分解前，传感器测得氧气浓度降低的可能原因是：装置内空气受热膨胀，试管内压强增大，排出一部分空气，使氧气的浓度降低；

（3）由图3氯酸钾的分解数据可知，氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是：配比越大，分解温度越高；

（4）Ⅲ实验操作为分别用酒精灯先后加热二氧化锰、氯酸钾，用带火星木条放在导管口，实验结论为：二氧化锰受热不分解；氯酸钾受热较长时间后分解；故实验现象为：加热左侧支管，可观察到木条不复燃；加热右侧支管，可观察到木条较长时间后复燃；

Ⅳ将“Y”形管左侧支管中部分二氧化锰混入右侧支管中，振荡“Y”形管加热，用带火星木条放在导管口，实验现象为木条复燃，说明氯酸钾在二氧化锰和加热的条件下分解生成了氧气，该反应的化学方程式为：；

②将二氧化锰混入右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是：将“Y”型管倾斜，并抖动，使二氧化锰沿管壁滑入另一侧中；

③催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，故要想说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，还需证明在此反应中二氧化锰的质量和化学性质不变。