Question

【题目】某化学兴趣小组通过实验探究分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰的作用，该反应的化学方程式为______________________________。

【设计实验】用图1所示装置进行实验， 步骤如下：

步骤Ⅰ：__________________；

步骤Ⅱ：装入药品；

步骤Ⅲ：加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体；

步骤Ⅳ：冷却后，将装置倾斜，使左侧支管中的药品进入右侧支管，再加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体。

【实验现象】步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中，一段时间后都能观察到带火星的木条复燃，但不同的是_____________。

【交流反思】要想确认分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰是催化剂，还需通过实验证明二氧化锰的______________和____________在反应前后都没有发生变化。

【拓展探究】在老师的指导下，该小组同学利用图2所示装置继续进行深入探究。以氧气的体积分数为纵坐标，温度为横坐标，得到图3 所示曲线(图中的“1︰2”、“1︰1”、“2︰1”、“3︰1”、“4︰1”、“5︰1”指氯酸钾和二氧化锰的质量比)。

【实验分析】根据图3，氯酸钾的分解温度随氯酸钾和二氧化锰的质量比变化的大致规律是__________________；分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰起催化作用，可能是因为二氧化锰能_________________。

【交流应用】将29.4g氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾和二氧化锰的质量比为5︰1)加热至完全反应，剩余固体的质量为___________。

Answer 1

【答案】 略 检查装置的气密性 步骤IV中带火星的木条复燃较快 质量 化学性质 氯酸钾和二氧化锰的质量比越小，氯酸钾的分解温度越低 降低氯酸钾的分解温度 19.8g

【解析】通过分解氯酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为∶2KClO3 2KCl＋3O2↑。步骤Ⅰ：检查装置的气密性；步骤Ⅱ：装入药品；步骤Ⅲ：加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体；步骤Ⅳ：冷却后，将装置倾斜，使左侧支管中的药品进入右侧支管，再加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体。【实验现象】步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中，一段时间后都能观察到带火星的木条复燃，但不同的是步骤IV中带火星的木条复燃较快。【交流反思】要想确认分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰是催化剂，还需通过实验证明二氧化锰的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。【拓展探究】继续进行深入探究，氯酸钾和二氧化锰的质量比。【实验分析】根据图3，氯酸钾的分解温度随氯酸钾和二氧化锰的质量比变化的大致规律是氯酸钾和二氧化锰的质量比越小，氯酸钾的分解温度越低；分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰起催化作用，可能是因为二氧化锰能降低氯酸钾的分解温度。【交流应用】将29.4g氯酸钾和二氧化锰的混合物(氯酸钾和二氧化锰的质量比为5︰1)加热至完全反应，剩余固体的质量为∶

混合物中氯酸钾质量为∶29.4g× ＝24.5g.

解∶设加热完全分解19.6g氯酸钾，生成氧气为x

2KClO3 2KCl＋3O2↑

2×122.5 96

24.5g x

＝ ,x＝9.6g

剩余固体的质量为∶29.4g－9.6g＝19.8g.。

点睛∶在氯酸钾受热分解时二氧化锰是催化剂，反应前后质量和化学性质都没有变化。