Question

實(shí)驗(yàn)室常用H₂O₂和MnO₂的混合物來(lái)制取氧氣，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

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某化學(xué)興趣小組的同學(xué)，已經(jīng)知道MnO₂在氯酸鉀分解的反應(yīng)中也起催化劑的作用，他們想研究氧化鐵能否在該反應(yīng)中起同樣的作用，于是他們對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了探究．
（一）通過(guò)查閱有關(guān)資料得到以下信息：
（1）氧化鐵是一種難溶于水的紅棕色固體；氯酸鉀和氯化鉀都是極易溶于水的固體．
（2）氧化鐵可以與稀鹽酸反應(yīng)，得到棕黃色的氯化鐵溶液，這是氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)之一．
（二）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)步驟	簡(jiǎn)答
（1）稱(chēng)取12.25克KClO3，加熱至O2不再產(chǎn)生為止，用去20分鐘，得到4.8克O2．	寫(xiě)出方程式
（2）取A克氧化鐵加熱，沒(méi)有得到O2．	氧化鐵的化學(xué)式為
實(shí)驗(yàn)步驟	簡(jiǎn)答
（3）將12.25克KClO3和A克氧化鐵 混合物，加熱至O2不再產(chǎn)生為止，用去8分鐘，得到4.8克O2．	反應(yīng)中氧化鐵的作用是   ，生成氧氣的質(zhì)量為   ．
（4）將步驟（3）試管內(nèi)殘余的固體進(jìn)行分離，主要操作步驟有   、   和   ．得到氧化鐵的質(zhì)量為   克．	可知反應(yīng)前后氧化鐵的   保持不變．
（5）再將步驟（4）得到的氧化鐵放入盛有足量稀鹽酸的燒杯里，發(fā)現(xiàn)氧化鐵消失，逐漸形成棕黃色溶液．	實(shí)驗(yàn)說(shuō)明分離后得到的氧化鐵的   也保持不變．

（三）結(jié)論：氧化鐵在氯酸鉀分解的反應(yīng)中也起到催化劑的作用．

Answer 1

分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用H₂O₂和MnO₂的混合物來(lái)制取氧氣，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（二）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：（1）正確書(shū)寫(xiě)加熱氯酸鉀分解的化學(xué)方程式；（2）根據(jù)氧化鐵的元素組成及各元素的化合價(jià)正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)式；（3）根據(jù)催化劑的特點(diǎn)及題給信息解答；（4）根據(jù)題給信息及分離混合物的方法進(jìn)行分析解答，熟悉催化劑的性質(zhì)特點(diǎn)；（5）根據(jù)題給信息及鐵離子的特點(diǎn)理解，進(jìn)一步分析催化劑的性質(zhì)特點(diǎn)．

解答：解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常用H₂O₂和MnO₂的混合物來(lái)制取氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑；
（一）通過(guò)查閱有關(guān)資料得到以下信息：
（1）氧化鐵是一種難溶于水的紅棕色固體；氯酸鉀和氯化鉀都是極易溶于水的固體．
（2）氧化鐵可以與稀鹽酸反應(yīng)，得到棕黃色的氯化鐵溶液，這是氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)之一．
（二）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)步驟	簡(jiǎn)答
（1）稱(chēng)取12.25克KClO3，加熱至O2不再產(chǎn)生為止，用去20分鐘，得到4.8克O2．	寫(xiě)出方程式2KClO3   △   .   2KCl+3O2↑
（2）取A克氧化鐵加熱，沒(méi)有得到O2．	氧化鐵的化學(xué)式為Fe2O3
	反應(yīng)中氧化鐵的作用是催化劑，生成氧氣的質(zhì)量為4.8克．
（4）將步驟（3）試管內(nèi)殘余的固體進(jìn)行分離，主要操作步驟有溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)．得到氧化鐵的質(zhì)量為A克．	可知反應(yīng)前后氧化鐵的質(zhì)量保持不變．
（5）再將步驟（4）得到的氧化鐵放入盛有足量稀鹽酸的燒杯里，發(fā)現(xiàn)氧化鐵消失，逐漸形成棕黃色溶液．	實(shí)驗(yàn)說(shuō)明分離后得到的氧化鐵的 化學(xué)性質(zhì)也保持不變．

故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑

實(shí)驗(yàn)步驟	簡(jiǎn)答
	2KClO3   △   .   2KCl+3O2↑
	Fe2O3
	催化劑，生成氧氣的質(zhì)量為4.8克．
溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)．得到氧化鐵的質(zhì)量為A克．	質(zhì)量
	化學(xué)性質(zhì)

點(diǎn)評(píng)：此題考查了實(shí)驗(yàn)室制氧氣的化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及氧化鐵做氯酸鉀反應(yīng)的催化劑的實(shí)驗(yàn)探究，所考查知識(shí)面較廣，能考查學(xué)生的探究知識(shí)的能力．