Question

【題目】在老師的指導下,某學習小組利用如圖1所示裝置對氯酸鉀(KClO3)制氧氣進行了深入的探究學習。

資料：

①KClO3的熔點約為356℃,MnO2的分解溫度約為535℃。用酒精燈物質加熱，受熱物質的溫度一般約為400℃左右；

②不同配比是指KClO3和MnO2混合物中,KClO3和MnO2的質量比；

③氯酸鉀分解時，傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖及不同配比時氧氣濃度隨溫度的變化示意圖如圖：

請回答問題：

（1）分析圖2KClO3分解溫度___(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔點。

（2）分析圖2在KClO3分解前，傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是___.

（3）分析圖3KClO3分解溫度隨物質配比變化的規律是___,當物質配比為1:2是KClO3分解溫度約為___℃。

（4）為證實MnO2的催化作用，小組同學利用如圖4裝置進行如表所示的實驗：

步驟	實驗操作	實驗現象
Ⅰ	檢查氣密性
Ⅱ	分別在“Y”形管兩側支管中加入少量MnO2和KClO3,塞緊橡皮塞	________
Ⅲ	分別先后加熱MnO2和KClO3,用帶火星木條放在導管口。加熱___(填“左”或“右”)側支管后,帶火星木條復燃	________
Ⅳ	冷卻后,將“Y”形管左側支管中部分MnO2混入右側支管中,振蕩“Y”形管,加熱,用帶火星木條放在導管口	________

請回答：

①完善步驟Ⅲ中的填空：

②步驟Ⅳ中,將MnO2混入右側支管有余熱的KClO3中的操作方法是___.

③步驟Ⅳ的實驗現象能否說明MnO2是KClO3分解的催化劑___(填“能”或“不能”),如不能,還需證明在此反應中MnO2的___和___不變。

（5）將29.4gKClO3和MnO2混合物以5:1配比加熱至完全反應，如圖5中的值應為___。

A.4.9B.9.6C.14.9D.19.8.

Answer 1

【答案】高于試管內氣壓增大，排出一部分空氣，氯酸鉀還沒有分解生成氧氣配比越大，分解溫度越高75℃沒有明顯現象木條長時間才能復燃加熱時間短于步驟Ⅲ，木條即復燃右將Y形管向右傾斜，使二氧化錳進入右邊的支管中不能質量化學性質D

【解析】

（1）通過圖中的數據可知氯酸鉀的分解溫度大約是380℃，以及氯酸鉀的熔點是356℃，所以KClO3分解溫度高于其熔點；

（2）實驗裝置內的空氣受熱膨脹，會發生逸出，導致裝置內的氧氣濃度降低，所以在KClO3分解前，傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是：試管內氣壓增大，排出一部分空氣，氯酸鉀還沒有分解生成氧氣；

（3）通過分析圖3中氯酸鉀的分解數據可知，KClO3分解溫度隨物質配比變化的規律是配比越大，分解溫度越高，當物質配比為1：2是，KClO3分解溫度約為75℃；

（4）氯酸鉀單獨受熱分解生成的氧氣速率較慢，單獨加熱加熱二氧化錳不會生成氧氣，二氧化錳可以加快氯酸鉀的分解速率，所以：步驟Ⅱ沒有明顯現象；步驟Ⅲ：木條長時間才能復燃；步驟Ⅳ：加熱時間短于步驟Ⅲ，木條即復燃；

①完善步驟Ⅲ中的填空：加熱右側支管后，帶火星木條復燃，木條長時間才能復燃；

②步驟Ⅳ中，將MnO2混入右側支管有余熱的KClO3中的操作方法是：將Y形管向右傾斜，使二氧化錳進入右邊的支管中；

③在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率（既能提高也能降低），而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質叫做催化劑，所以步驟Ⅳ的實驗現象不能說明MnO2是KClO3分解的催化劑，還需證明在此反應中MnO2的質量和化學性質不變；

（5）29.4gKClO3和MnO2混合物以5：1，所以氯酸鉀的質量為：29.4g×=24.5g，二氧化錳的質量為：29.4g-24.5g=4.9g，
設生成氯化鉀的質量為x，

所以剩余固體的質量為：14.9g+4.9g=19.8g。