[题目]某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究.[提出问题]①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果好?[查阅资料]研究表明.许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用.分别用下列金属氧化物作催化剂.氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示:实验室用氯酸钾制取氧气.如果不用二氧化锰作催化剂.最好选用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。

【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？

【查阅资料】研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：

实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用的金属氧化物是。

【设计并完成实验】Ⅰ．将3.0g氯酸钾放在试管中加热

Ⅱ．将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热

Ⅲ．将X g氯酸钾与1.0g氧化铜均匀混合加热

【实验现象分析】Ⅲ中X的值应为，实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明。将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到1.0g黑色粉末，再将黑色粉末和Xg氯酸钾混合加热，现象与实验Ⅲ相同，这些步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后和都不变。

【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂，实验Ⅲ中的化学反应的符号表达式为。

【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是。

【提出问题】②MnO2的用量对 H2O2分解反应有何影响？

【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”，实验中为3%H2O2溶液，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计。）

【讨论交流】（1）图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出。

（2）当用“3%H2O2溶液8毫升与不同质量的MnO2混合”时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示，当MnO2的用量增加到0.08克时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若MnO2的质量有4克（一药匙），就能使下图（填字母）烧杯中所装的3%H2O2溶液，其分解速度最接近实验要求。

【答案】【查阅资料】氧化铜

【实验现象分析】3.0g CuO改变KClO3分解的速率质量化学性质

【结论】KClO3 KCl + O2

【实验反思】CuO对KClO3催化效果是否比MnO2好

【讨论交流】（1）过氧化氢的用量越多，产生的氧气越多（2）c

【解析】

试题分析：【查阅资料】根据表中数据：使用氧化铜做催化剂时，加热分解温度最低，故实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用的金属氧化物是氧化铜

【实验现象分析】设置对比实验时，要注意控制变量，故Ⅲ中X的值应为3.0g；实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明：CuO改变KClO3分解的速率；但要证明该物质是催化剂，还必须保证反应前后的质量和化学性质要不改变，故将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到1.0g黑色粉末，再将黑色粉末和Xg氯酸钾混合加热，现象与实验Ⅲ相同，这些步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后质量和化学性质不变

【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂，实验Ⅲ中的化学反应的符号表达式为：KClO3 KCl + O2

【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ只是改变了催化剂，故对比的目的是：CuO对KClO3催化效果是否比MnO2好

【讨论交流】（1）图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，即控制过氧化氢溶液的浓度不变，增加过氧化氢溶液的量，结果装置内的压强就越大，说明产生的氧气量越多，故从图中可以看出：过氧化氢的用量越多，产生的氧气越多

（2）当用“3%H2O2溶液8毫升与不同质量的MnO2混合”时，曲线的斜率显示，当MnO2的用量增加到0.08克时，分解速度达到实验要求，在此实验条件下，若MnO2的质量有4克（一药匙），即为0.08克的50倍，那么要使分解速度最接近实验要求，则烧杯中所装的3%H2O2溶液的体积应为8毫升×50=400毫升，故选c

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