Question

【題目】某化學興趣小組通過實驗探究分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳的作用，該反應的符號表達式為______．

（設計實驗）用圖 1 所示裝置進行實驗，步驟如下：

步驟Ⅰ：檢查裝置氣密性，操作方法是______，觀察到______，則說明裝置氣密性良好； 步驟Ⅱ：按照如圖 1 裝入藥品；

步驟Ⅲ：加熱右側支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體； 步驟Ⅳ：冷卻后，將裝置傾斜，使左側支管中的藥品進入右側支管，再加熱右側支管，用帶火星的木條在導 管口檢驗生成的氣體．

（實驗現象）步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中，一段時間后都能觀察到帶火星的木條復燃，但不同的是______．

（交流反思）要想確認分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳是催化劑，還需通過實驗證明二氧化錳的_____和_____在反應前后都沒有發生變化．

（拓展探究）在老師的指導下，該小組同學利用圖 2 所示裝置繼續進行深入探究．以氧氣的體積分數為縱 坐標，溫度為橫坐標，得到圖 3 所示曲線（圖中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯 酸鉀和二氧化錳的質量比）．

（實 驗 分 析） 根據圖 3氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質量比變化的大致規律是__________________ ；分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能_______________________．

Answer 1

【答案】KClO3KCl+O2連接裝置，先將導管口伸入液面以下，雙手緊握 Y 型試管；導管口有氣泡冒出步驟Ⅳ中木條復燃更快質量化學性質氯酸鉀和二氧化錳質量比越小，氯酸鉀分解溫度越低；降低氯酸鉀的分解溫度

【解析】

在二氧化錳的催化作用下，加熱氯酸鉀分解為氯化鉀和氧氣；反應的符號表達式為：KClO3 KCl+O2；

【設計實驗】

根據圖 1的特點，分析可知，檢查裝置氣密性的方法是：連接裝置，先將導管口伸入液面以下，雙手緊握 Y 型試管，導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣；

【實驗現象】

步驟Ⅲ中是單獨加熱氯酸鉀制取氧氣，需要加熱的溫度較高，加熱時間長，所以帶火星的木條復燃較慢；步驟Ⅳ中氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣，需要的溫度較低，分解速率快，所以帶火星的木條復燃較快；

【交流反思】

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；

【實驗分析】

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，氯酸鉀和二氧化錳的質量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低；分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能降低氯酸鉀的分解溫度。