Question

【題目】課后查閱資料后，小麗和小明利用如圖所示裝置對氯酸鉀制氧氣進行了深入的探究學習。

資料：

①氯酸鉀的熔點約為356℃，二氧化錳的分解溫度約為535℃．用酒精燈給物質加熱，受熱物質的溫度一般約為400℃左右；

②不同配比是指氯酸鉀和二氧化錳混合物中，氯酸鉀和二氧化錳的質量比；

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下：

請回答問題：

(1)分析上圖，氯酸鉀熔點_____ (填“高于”、“等于”或“低于”)其分解溫度；

(2)分析上圖，在氯酸鉀分解前，傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是_____；

(3)分析下圖，氯酸鉀分解溫度隨物質配比變化的規(guī)律是_____，當物質配比為1：2時，氯酸鉀分解溫度約為_____℃；

(4)為證實二氧化錳的催化作用，小麗利用如圖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。	方法：_____。
Ⅱ	分別在“Y”形管兩側支管中加入少量二氧化錳和氯酸鉀，塞緊橡皮塞。	不填
Ⅲ	分別用酒精燈先后加熱二氧化錳和氯酸鉀，用帶火星木條放在導管口。	加熱左側支管，可觀察到_____， 加熱右側支管，可觀察到木條較長時間 才能復燃。
Ⅳ	冷卻后，將“Y”形管左側支管中部分二氧化錳混入右側支管中，振蕩“Y”形管，加熱，用帶火星木條放在導管口。	加熱后可觀察到現象是_____。

請回答：

①步驟Ⅰ中檢查氣密性方法是：

②完善步驟Ⅲ中的填空：加熱左側支管，可觀察到

③步驟Ⅳ中，將二氧化錳混入右側支管有余熱的氯酸鉀中的操作方法是。

加熱后可觀察到現象是_____。

④小麗認為根據步驟Ⅳ的實驗現象就能說明二氧化錳是氯酸鉀分解的催化劑，但小明不同意她的觀點，小明認為還需證明在此反應中二氧化錳的_____和_____不變。后來在老師的指導下，小麗完善了實驗方案，最終驗證了自己的結論，則氯酸鉀制取氧氣的符號表達式_____。

Answer 1

【答案】低于 試管內氣壓增大，排出一部分空氣，使氧氣濃度降低 物質配比越大，氯酸鉀分解溫度越高 70 (溫度在60℃～80℃之間即可) 連接裝置，將導管放入水中，然后用手緊握Y型管的外壁，觀察到導管口有氣泡冒出，說明氣密性良好 木條不復燃 將“Y”形管傾斜并抖動，使二氧化錳沿管壁滑入另一側中 相對于步驟Ⅲ中木條很快復燃 質量 化學性質 KClO3KCl+O2

【解析】

（1）根據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℃進行分析；

（2）根據實驗裝置內的空氣受熱膨脹，會發(fā)生逸出，導致裝置內的氧氣濃度降低進行分析；

（3）根據圖3中的實驗數據進行分析；

（4）根據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等知識進行分析；根據催化劑的定義與反應原理進行分析。

(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(fā)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(guī)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)Ⅰ、連接裝置，將導管放入水中，然后用手緊握Y型管的外壁，觀察到導管口有氣泡冒出，說明氣密性良好；

Ⅱ、沒有加熱時，氯酸鉀不會分解，所以沒有任何現象發(fā)生；

Ⅲ、加熱二氧化錳沒有氧氣生成，所以木條不復燃；加熱氯酸鉀一段時間后，木條才復燃；

Ⅳ、在二氧化錳的催化作用下，氯酸鉀在較低的溫度下就能分解生成氧氣，操作方法是將“Y”形管傾斜并抖動，使二氧化錳沿管壁滑入另一側中；

①加熱二氧化錳沒有氧氣生成，所以木條不復燃；加熱氯酸鉀一段時間后，木條才復燃；

②在二氧化錳的催化作用下，氯酸鉀在較低的溫度下就能分解生成氧氣，操作方法是將“Y”形管傾斜并抖動，使二氧化錳沿管壁滑入另一側中；

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(fā)生改變的物質叫做催化劑，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，符號表達式為： KClO3KCl+O2。