Question

催化劑在科研、醫(yī)藥生產(chǎn)和電子工業(yè)等前沿領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用．
（1）為探究二氧化錳對(duì)氯酸鉀分解的催化作用．在相同條件下，同學(xué)們按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)．（其他影響實(shí)驗(yàn)的因素均相同）

編號(hào)	KClO3質(zhì)量/g	其他物質(zhì)質(zhì)量/g	待測(cè)數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)1	2.0
實(shí)驗(yàn)2	a	MnO2  0.5

①表中a的數(shù)值應(yīng)是

 

．
②表中的待測(cè)數(shù)據(jù)指

 

（填字母序號(hào)）．
A．氧氣的質(zhì)量        B．反應(yīng)后固體的質(zhì)量        C．氧氣的體積        D．單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積
③設(shè)計(jì)“實(shí)驗(yàn)1”的目的是

 

．
（2）同學(xué)們繼續(xù)探究二氧化錳是否參與了氯酸鉀的分解反應(yīng)．氯酸鉀和二氧化錳混合加熱的化學(xué)方程式為：2KClO₃

MnO2  .

2KCl+3O₂↑．已知氯酸鉀與二氧化錳混合加熱時(shí)連續(xù)發(fā)生如下反應(yīng)，試分析后按要求填空．
（I）2KClO₃+2MnO₂

△   .

2KMnO₄+Cl₂↑+O₂↑；
（II）

 

（用化學(xué)方程式表示）；
（III）K₂MnO₄+Cl₂

△   .

2KCl+MnO₂+O₂↑．
通過(guò)以上分析，同學(xué)們得出結(jié)論：二氧化錳參與了氯酸鉀的分解反應(yīng)．
【拓展】氟利昂釋放出的氯原子參與了臭氧層的破壞，其微觀示意圖如下：

綜合圖中①②③的反應(yīng)過(guò)程，寫出臭氧層被破壞的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1是為了只加熱氯酸鉀測(cè)定產(chǎn)生氧氣的時(shí)間和體積量，實(shí)驗(yàn)2是為了測(cè)定加入二氧化錳后的同等質(zhì)量的氯酸鉀加熱反應(yīng)，生成氧氣的速度及體積量，然后進(jìn)行對(duì)比說(shuō)明二氧化錳在反應(yīng)中所起的作用．
（2）II高錳酸鉀在產(chǎn)物中沒(méi)有出現(xiàn)，綜合I、II可以看出是發(fā)生了分解反應(yīng)．
【拓展】綜合圖示以及該反應(yīng)的過(guò)程，關(guān)鍵是找反應(yīng)物生成物以及條件，進(jìn)而完成．

解答：解：（1）為探究二氧化錳對(duì)氯酸鉀分解所起的作用．在相同條件下表中a的數(shù)值應(yīng)是2.0g，這樣才能和實(shí)驗(yàn)1只加熱氯酸鉀測(cè)定產(chǎn)生氧氣的時(shí)間和體積量進(jìn)行對(duì)比；②表中的待測(cè)數(shù)據(jù)指單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積，從而明確二氧化錳在反應(yīng)中加快化學(xué)反應(yīng)速率所起的催化作用．
故答案為：
①2.0②D③對(duì)比（或?qū)φ铡⒒蚩瞻讓?shí)驗(yàn)）
（2）II高錳酸鉀在產(chǎn)物中沒(méi)有出現(xiàn)，綜合I、II可以看出該反應(yīng)的反應(yīng)物是高錳酸鉀，產(chǎn)物是錳酸鉀，也就是發(fā)生了分解反應(yīng)．
【拓展】由微觀示意圖可以看出，反應(yīng)物是臭氧生成物是氧氣，條件是氯原子及日光，以此解決問(wèn)題．
故答案為：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；2O₃

Cl   .

日光

3O₂

點(diǎn)評(píng)：此題是對(duì)催化劑知識(shí)的探討，解題的關(guān)鍵是利用相關(guān)的信息對(duì)催化劑的反應(yīng)機(jī)理有一定的認(rèn)識(shí)，是一道訓(xùn)練學(xué)生思維的開放性習(xí)題．