Question

【题目】某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验:

编号	KClO3质量/g	催化剂	催化剂质量/g	收集50mLO2所需时间/s
实验1	5	-	-	171
实验2	5	MnO2	0.5	49
实验3	5	Fe2O3	0.5	58
实验4	5	KCl	0.5	154

（1）设置实验1的目的是_____；

（2）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_____；

（3）写出实验3中KClO3分解的化学方程式:_____；

（4）由实验1和实验4可知，KCl_____（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因：_____；

（5）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内_____；

（6）用图装置测量一定量的氯酸钾和二氧化锰加热分解后产生O2的体积，实验时应_____（选填“气泡连续均匀”或“刚有气泡”）时开始收集气体。

①以下是用该装置测量收集到的气体的体积必须包括的几个步骤：

A调整量筒内外液面使之相平

B使试管和量筒内的气体都冷却至室温

C读取量筒内气体的体积

这三步操作的正确顺序是：_____（请填写步骤代号）。

②若实验结束时，量筒内的液面高于水槽中的液面，要使量筒内外液面的高度相同可采用的操作是_____（填操作方法）。

③某同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气，加热一段时间后停止实验（氯酸钾未完全分解），他测得剩余物质中两种金属元素的质量分数分别为：锰元素质量分数11.0%，钾元素的质量分数39.0%，请问剩余物质中氧元素的质量分数为_____。

A　10.5% B　14.5% C　25.5% D　50%

Answer 1

【答案】对比实验 MnO2 2KClO32KCl+3O2↑ 有 生成的KCl加快了反应 收集气体的体积 气泡连续均匀 BAC 慢慢将量筒下移 B

【解析】

（1）通过对比才能知道实验2、3、4中加入药品后有无催化作用；
（2）除了加入药品不同外，其他条件都相同，根据对比可知，收集相同体积的氧气，实验2所用时间最短，即二氧化锰的催化效果最好；
（3）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
（4）由实验1和实验4可知，KCl有催化作用；维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，是因为氯酸钾分解生成的氯化钾对反应起了催化作用；
（5）要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内收集氧气的体积。

（6）用图装置测量一定量的氯酸钾和二氧化锰加热分解后产生O2的体积，实验时应气泡连续均匀时开始收集气体。

①读取量筒内气体的体积，肯定是最后一步，使试管和量筒内的气体都冷却至室温，否则装置中的气体处于受热膨胀状态，体积会偏大，接下来为了能够读取量筒内气体的体积，要调整量筒内外液面高度使之相同，所以这三步操作的正确顺序是：B．使试管和量筒内的气体都冷却至室温；A．调整量筒内外液面使之相平；C．读取量筒内气体的体积；

②试管和量筒内的气体都冷却后，量筒内的液面一定高于量筒外的液面，慢慢将量筒下移，量筒上方气体体积减小，压强增大，当量筒内气体压强等于外界大气压时，量筒内液面和水槽内液面相平；

③由题意可知，剩余物的成分是KClO3、KCl、MnO2，其中钾元素的质量分数39.0%，由化学式可知，钾元素和氯元素的质量比是39：35.5，则混合物中氯元素的质量分数是35.5%，所以氧元素的质量分数是：1-11.0%-39.0%-35.5%=14.5%．所以选择项B符合题意。
故答案为：
（1）对比实验；
（2）MnO2；
（3）2KClO32KCl+3O2↑；
（4）有；生成的KCl加快了反应；
（5）收集气体的体积；

（6）气泡连续均匀；BAC；慢慢将量筒下移；B。