Question

探究性实验是验证化学理论的一种主要方式，也展示了化学的无穷魅力．
【提出问题】催化剂能加快反应速率，但自身质量和化学性质不变．
【查阅资料】①已知KClO₃分解产生氧气和KCl； ②KClO₃和KCl都能溶于水，MnO₂难溶于水；③MnO₂与浓盐酸在加热时能产生黄绿色的Cl₂．
【设计实验】
实验一、取两份质量相等（约5克）的KClO₃分别放入两只大试管（分别标记A和B）中，往B试管中加入质量为1.0克MnO₂的，然后按图所示组装好仪器，加热．结果发现加了MnO₂的装置收集满一集气瓶的气体所用的时间要少．
实验二、待装置完全冷却之后，将B管中物质置于烧杯中加水溶解、过滤；再将滤出物干燥、称量得质量约为1.0克．
实验三、取少量滤出物与浓盐酸置于反应装置中（放在通风橱中），加热；有黄绿色气体产生．根据以上实验回答下列问题：
（1）实验一说明加了MnO₂之后，KClO₃分解的速率更快，写出这一反应的化学方程式：______；如何验证集气瓶中的气体为氧气______．
（2）通过上述三个实验能说明______．
（3）某同学用KClO₃和KMnO₄的混合物加热，发现产生氧气的速度也很快，该同学就断定KMnO₄在KClO₃分解反应中也能起催化作用，你认为这同学的判断对吗？______；为什么？______．

Answer 1

解：（1）实验室用氯酸钾制取氧气的化学方程式为：2KClO₃2KCl+3O₂↑；检验氧气用带火星的木条伸入到集气瓶中，木条复燃，证明收集的气体是氧气；
（2）通过分析上述三个实验知二氧化锰参与了化学反应，反应前后其质量和化学性质不变，二氧化锰起到催化作用；
（3）因为加热时高锰酸钾首先分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，其中二氧化锰对氯酸钾分解又会起催化作用，改变了氯酸钾分解生成氧气的速度．
故答案为：
（1）2KClO₃2KCl+3O₂↑ 用带火星的木条伸入到集气瓶中，木条复燃，证明收集的气体是氧气；
（2）二氧化锰在反应中起催化作用，加快了反应的速率，自身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化；
（3）不对；加了高锰酸钾之后，产生氧气速度加快是因为高锰酸钾分解也会产生氧气，同时产生的二氧化锰对氯酸钾的分解起催化作用．
分析：根据实验室制氧气的原理书写化学方程式；根据氧气的检验进行分析解答；
根据二氧化锰反应前后其质量和化学性质不变来解答；
根据高锰酸钾分解生成二氧化锰，二氧化锰可作氯酸钾分解的催化剂分析回答．
点评：本题主要考查对化学基本概念和原理的理解，体现化学学科考查以教材为根本的原则，符合中考方向；掌握氯酸钾和高锰酸钾的性质，理解催化剂的概念是解题的关键．