题目内容
【题目】(8分)某实验小组的同学在整理实验仪器时,发现了一个盛有黑色固体的烧杯。在请教老师后,同学们得知烧杯中的固体是加热制取氧气的剩余物(反应完全),从中可以回收得到MnO2。小组同学将黑色固体取出,并对其进行了探究。
【查阅资料】
①实验室中可以加热二氧化锰和氯酸钾(KClO3)固体的混合物制取氧气,同时生成氯化钾。
②氯化钾溶于水,其水溶液呈无色;锰酸钾溶于水,其水溶液呈绿色。
Ⅰ.探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。
【猜想】猜想一:H2O2制取氧气;猜想二:KClO3制取氧气;猜想三: 。
根据所学知识判断,猜想一不成立,理由是_________________。
【进行实验】
取少量黑色固体于另一个烧杯中,加入足量蒸馏水溶解,振荡,过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。
【得出结论】猜想 成立,理由是 。
Ⅱ.探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。
【猜想】猜想一:是反应物; 猜想二:是催化剂。
【进行实验】
实验操作 | 实验现象 |
1、取12.25g氯酸钾在试管中加热,把带火星的木条伸入试管。 | 固体融化,产生少量气体,木条上的火星变亮。 |
2、取12.25g氯酸钾和2.55g二氧化锰混合均匀后在试管中加热,把带火星的木条伸入试管。 | _______________。 |
3、待反应完全后,将试管中的剩余物加足量的水溶解,过滤,并将全部滤渣洗涤、干燥、称量。 | 称量固体的质量是_____g |
【实验结论】猜想二成立,二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。
【反思与交流】
小贝同学提出,前面的实验不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用,因为①。
经过讨论,大家设计了一个补充实验,证明了猜想二成立,请你写出实验操作②。
【答案】Ⅰ
【提出猜想】猜想三:KMnO4制取氧气
理由是:黑色固体是加热制取氧气后的混合物,过氧化氢制取氧气不需要加热
【得出结论】二,氯化钾的水溶液成无色或锰酸钾的水溶液呈绿色,而滤液为无色
Ⅱ
【进行实验】
实验操作 | 实验现象 |
带火星的木条复燃 | |
2.55g |
【反思与交流】①没有证明二氧化锰的化学性质在反应前后不变。
②取实验操作3称量的固体与一定质量的氯酸钾混合加热,伸入带火星的木条。(合理即可)
【解析】
试题分析:【提出猜想】根据资料,还可能是实验室用高锰酸钾制取氧气的固体剩余物;由于过氧化氢制取氧气是在常温下反应,故不可能是用过氧化氢制取氧气的剩余物;
【得出结论】根据资料可知猜想二成立,由于锰酸钾的水溶液呈绿色,而滤液为无色;
【进行实验】二氧化锰是氯酸钾反应时的催化剂,能加快氯酸钾的分解速率,但自身的质量和化学性质不变,故还要证明二氧化锰的化学性质在反应前后不变;
要证明猜想二成立,可以取实验操作3称量的固体与一定质量的氯酸钾混合加热,伸入带火星的木条。
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