题目内容
【题目】某兴趣小组对氯酸钾（KClO3）展开如下探究：
（探究一）工业制备KClO3
以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：
（资料卡片）：氯化时，主要反应为6Ca(OH)2 + 6X ═ Ca(ClO3)2 + 5CaCl2 + 6H2O，少量 X与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O，Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。
（1）根据资料，X的化学式为______，写出氯化时，X和Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2的化学方程式______。
（2）氯化时，为提高X转化为Ca(ClO3)2的转化率，下列措施可行的是______（填序号）。
A．充分搅拌浆料 B．加足量水使Ca(OH)2完全溶解 C．缓缓通入X
（3）操作1在实验室中的名称是______，需要用到的玻璃仪器有______、______和玻璃棒，玻璃棒的作用是______。氯化过程控制电石渣过量，固体残渣的主要成分为______和______（填化学式）。
（4）操作1后得到溶液中Ca(ClO3)2与CaCl2的化学计量数之比______1:5（填“＞”、“＜”或“=”）。转化时，加入KCl发生反应的化学方程式为______。
（5）操作2包含一系列实验操作，结合如图分析，主要操作为蒸发浓缩 →______→过滤→洗涤→低温烘干。
（探究二）探究KClO3制氧气
某小组利用如图所示装置对KClO3制氧气进行了探究：
（资料卡片）：
①KClO3的熔点约为356℃，MnO2在加热条件下不分解。
②KClO3分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图及使用不同催化剂时的固体残留率示意图如下：
（6）由图可知KClO3分解温度______（填“高于”、“等于”或“低于”）其熔点。
（7）图中，在KClO3分解前，传感器测得氧气浓度降低的原因可能是______。
（8）分析图中，对KClO3分解催化效果更好的催化剂是______。
（9）将3.06gKClO3和MnO2混合物以4:1配比加热至完全反应，可得氧气体积约为多少升____？(写出计算过程，计算时精确到小数点后两位。已知氧气密度约为1.43g / L。）
【答案】Cl2 2Cl2+ 2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O AC 过滤 漏斗 烧杯 引流 CaCO3 Ca(OH)2 ＜ Ca(ClO3)2+2KCl=2KClO3↓+CaCl2 降温结晶 高于 试管内气压增大，排出一部分空气，氯酸钾还没有分解生成氧气 纳米二氧化锰 0.67L
【解析】
（1）根据资料和质量守恒定律可得，X的化学式为 Cl2；X和Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2的化学方程式为：2Cl2+ 2Ca(OH)2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O；
（2）氯化时，为提高X转化为Ca(ClO3)2的转化率，需要增加反应物之间的接触面积。
A、充分搅拌浆料，能增大接触面积，提高转化率；
B、加足量水使Ca(OH)2完全溶解，导致接触面积降低而降低了转化率；
C、缓缓通入X，能使反应物接触时间长，提高转化率。故选AC。
（3）操作1是固体和液体分离，在实验室中的名称是过滤，需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。氯化过程控制电石渣过量，导致氢氧化钙过量，同时还含有碳酸钙，所以固体残渣的主要成分的化学式为 CaCO3和Ca(OH)2。
（4）由于主要反应生成物Ca(ClO3)2与CaCl2的化学计量数之比为1：5，而还发生生成氯化钙的反应，所以操作1后得到溶液中Ca(ClO3)2与CaCl2的化学计量数之比＜1：5。转化时，加入KCl发生反应是氯酸钙和氯化钾反应生成溶解度更小的氯酸钾和氯化钙，对应的化学方程式为Ca(ClO3)2+2KCl=2KClO3↓+CaCl2。
（5）根据给出的溶解度曲线可知，氯酸钾在低温和氯酸钙等相比溶解度更小，结合对应的操作，可知操作2包含一系列实验操作，结合图分析，主要操作为蒸发浓缩→降温结晶→过滤→洗涤→低温烘干。
（6）由图可知KClO3分解温度高于其熔点。
（7）图中，在KClO3分解前，传感器测得氧气浓度降低的原因可能是试管内气压增大，排出一部分空气，氯酸钾还没有分解生成氧气。
（8）分析图像，由于纳米二氧化锰需要的温度低且固体剩余更少即反应更快，所以对KClO3分解催化效果更好的催化剂是纳米二氧化锰。
（9）将3.06g KClO3和MnO2混合物以4：1配比加热至完全反应，则KClO3的质量为：3.06g×
≈2.45g，设生成氧气的质量为x，
x=0.96g
故生成氧气的体积V=
=
0.67L
【题目】第七组同学在探究锌、铁、铜三种金属活动性顺序中，又发现影响化学反应的剧烈程度的因素。探究过程如下：
（1）甲同学分别取等量的稀硫酸与足量的相同大小的三种金属进行如右图所示实验。该实验可通过观察是否产生气泡及产生气泡的快慢，判断金属活动性为Zn＞Fe＞Cu。同时可说明化学反应剧烈程度还与______有关。
（2）乙同学用一只试管，取一次稀硫酸和足量的铜片、铁片、锌片， 通过设计如下的实验方案进行金属活动性顺序的判定。填写下表内容：
实验步骤 | 观察到的现象 |
① 取少量稀硫酸于试管中，插入足量铁片，充分作用 | __________，溶液由无色变为浅绿色 |
② 在①反应后溶液中插入______________，充分作用 | 无明显现象 |
③ 在②所得的溶液中插入______________，充分作用 | ___________，溶液由浅绿色变成无色 |
写出实验步骤③中涉及反应的化学方程式：____________
（3）丙同学认为在乙同学设计的方案中，只要补充一个实验，还可得出Zn＞Fe＞H＞Cu的结论。丙同学要补充的实验是_____。
（4）丁同学认为不必做补充实验，只需在乙同学方案中调整插入金属的顺序，即可得到Zn＞Fe＞H＞Cu的结论，你认为调整后插入金属的实验顺序是__________。
【题目】某研究小组发现，“维C泡腾片”(保健品，主要成分见图1)溶于水中，有许多气泡产生(如图2)。该小组同学进行了如下探究。
（探究内容）该气体的成分
（猜想与假设）
小华说：该气体可能CO2、O2、CO、H2、N2。
小明说：不可能含有N2，因为__________。
小芳说：不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO_____。
该小组同学认为：该气体可能含有CO2、O2中的一种或两种。
（进行实验）
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 将气体通入澄清石灰水中 | 澄清石灰水变浑浊 |
② | 将带火星的木条伸入该气体中 | 带火星的木条没有复燃 |
（得出结论）(1)由实验①可知，该气体中肯定含有_____，写出该反应的化学方程式_______。
(2)由实验②_____ (填“能”或“不能”)确定该气体中不含氧气，理由是______。
