Question

【題目】某興趣小組同學(xué)對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究。

【提出問題】①氧化銅是否也能做氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果好？

【查閱資料】研究表明，許多金屬氧化物對氯酸鉀的分解有催化作用。分別用下列金屬氧化物作催化劑，氯酸鉀開始發(fā)生分解反應(yīng)和反應(yīng)劇烈時的溫度如下表所示：

實驗室用氯酸鉀制取氧氣，如果不用二氧化錳作催化劑，最好選用的金屬氧化物是 。

【設(shè)計并完成實驗】

Ⅰ. 將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱

Ⅱ. 將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳均勻混合加熱

Ⅲ. 將3.0g氯酸鉀與Xg氧化銅均勻混合加熱

【實驗現(xiàn)象分析】

Ⅲ中X的值應(yīng)為 ，實驗Ⅰ和Ⅲ比較可證明 。 現(xiàn)象與實驗Ⅲ相同.實驗Ⅱ和Ⅲ對比的目的是 。將實驗Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、 、洗滌、干燥，然后進行稱量的目的是 ，最后還要再將黑色粉末和 混合加熱，

【結(jié)論】氧化銅也能作氯酸鉀分解的催化劑，實驗Ⅲ中的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

【實驗反思】MnO2的用量對 H2O2分解反應(yīng)有何影響？

【設(shè)計并完成實驗】利用圖甲裝置探究“MnO2的用量對 H2O2分解反應(yīng)的影響”，實驗中為3%H2O2溶液，裝置中產(chǎn)生氧氣的量可以用壓強傳感器測出（在等溫條件下，產(chǎn)生氧氣體積與裝置內(nèi)壓強成正比，反應(yīng)放熱忽略不計。）

【討論交流】（1）圖乙是“0.1克MnO2與不同體積的3%H2O2溶液混合”的實驗結(jié)果，從圖中可以看出 。圖丙是“不同質(zhì)量的MnO2與相同體積的3%H2O2溶液混合”的實驗結(jié)果，從圖中可以看出 。

Answer 1

【答案】氧化銅 ; 1.0 ; 氧化銅能加快氯酸鉀分解的速度;比較二氧化錳與氧化銅的催化效果;過濾; 驗證氧化銅的質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后是否改變;氯酸鉀;;0.1克MnO2與不同體積的3%H2O2溶液混合，過氧化氫的用量越多，速度差不多，但產(chǎn)生的氧氣越多 ；不同質(zhì)量的MnO2與相同體積的3%H2O2溶液混合，二氧化錳越多，產(chǎn)生的氧氣一樣多，但速度會加快。

【解析】

試題分析：實驗室用氯酸鉀制取氧氣，如果不用二氧化錳作催化劑，最好選用的金屬氧化物是氧化銅，因為其作用下，生成氧氣所需的溫度最低；【實驗現(xiàn)象分析】Ⅲ中X的值應(yīng)為1.0g。這樣與Ⅱ所取得催化劑的質(zhì)量相同，形成對比，實驗Ⅰ和Ⅲ比較可證明氧化銅能加快氯酸鉀分解的速度；現(xiàn)象與實驗Ⅲ相同.實驗Ⅱ和Ⅲ對比的目的是比較二氧化錳與氧化銅的催化效果。將實驗Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、 過濾、洗滌、干燥，然后進行稱量的目的是驗證氧化銅的質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后是否改變，最后還要再將黑色粉末和氯酸鉀混合加熱；驗證其化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生改變；【結(jié)論】氧化銅也能作氯酸鉀分解的催化劑，實驗Ⅲ中的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為【討論交流】（1）圖乙是“0.1克MnO2與不同體積的3%H2O2溶液混合”的實驗結(jié)果，從圖中可以看出0.1克MnO2與不同體積的3%H2O2溶液混合，過氧化氫的用量越多，速度差不多，但產(chǎn)生的氧氣越多 ；圖丙是“不同質(zhì)量的MnO2與相同體積的3%H2O2溶液混合”的實驗結(jié)果，從圖中可以看出不同質(zhì)量的MnO2與相同體積的3%H2O2溶液混合，二氧化錳越多，產(chǎn)生的氧氣一樣多，但速度會加快。。