Question

【题目】在老师的指导下,某学习小组利用如图1所示装置对氯酸钾(KClO3)制氧气进行了深入的探究学习。

资料：

①KClO3的熔点约为356℃,MnO2的分解温度约为535℃。用酒精灯物质加热，受热物质的温度一般约为400℃左右；

②不同配比是指KClO3和MnO2混合物中,KClO3和MnO2的质量比；

③氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图如图：

请回答问题：

（1）分析图2KClO3分解温度___(填“高于”、“等于”或“低于”)其熔点。

（2）分析图2在KClO3分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是___.

（3）分析图3KClO3分解温度随物质配比变化的规律是___,当物质配比为1:2是KClO3分解温度约为___℃。

（4）为证实MnO2的催化作用，小组同学利用如图4装置进行如表所示的实验：

步骤	实验操作	实验现象
Ⅰ	检查气密性
Ⅱ	分别在“Y”形管两侧支管中加入少量MnO2和KClO3,塞紧橡皮塞	________
Ⅲ	分别先后加热MnO2和KClO3,用带火星木条放在导管口。加热___(填“左”或“右”)侧支管后,带火星木条复燃	________
Ⅳ	冷却后,将“Y”形管左侧支管中部分MnO2混入右侧支管中,振荡“Y”形管,加热,用带火星木条放在导管口	________

请回答：

①完善步骤Ⅲ中的填空：

②步骤Ⅳ中,将MnO2混入右侧支管有余热的KClO3中的操作方法是___.

③步骤Ⅳ的实验现象能否说明MnO2是KClO3分解的催化剂___(填“能”或“不能”),如不能,还需证明在此反应中MnO2的___和___不变。

（5）将29.4gKClO3和MnO2混合物以5:1配比加热至完全反应，如图5中的值应为___。

A.4.9B.9.6C.14.9D.19.8.

Answer 1

【答案】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配比越大，分解温度越高75℃没有明显现象木条长时间才能复燃加热时间短于步骤Ⅲ，木条即复燃右将Y形管向右倾斜，使二氧化锰进入右边的支管中不能质量化学性质D

【解析】

（1）通过图中的数据可知氯酸钾的分解温度大约是380℃，以及氯酸钾的熔点是356℃，所以KClO3分解温度高于其熔点；

（2）实验装置内的空气受热膨胀，会发生逸出，导致装置内的氧气浓度降低，所以在KClO3分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是：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；

（3）通过分析图3中氯酸钾的分解数据可知，KClO3分解温度随物质配比变化的规律是配比越大，分解温度越高，当物质配比为1：2是，KClO3分解温度约为75℃；

（4）氯酸钾单独受热分解生成的氧气速率较慢，单独加热加热二氧化锰不会生成氧气，二氧化锰可以加快氯酸钾的分解速率，所以：步骤Ⅱ没有明显现象；步骤Ⅲ：木条长时间才能复燃；步骤Ⅳ：加热时间短于步骤Ⅲ，木条即复燃；

①完善步骤Ⅲ中的填空：加热右侧支管后，带火星木条复燃，木条长时间才能复燃；

②步骤Ⅳ中，将MnO2混入右侧支管有余热的KClO3中的操作方法是：将Y形管向右倾斜，使二氧化锰进入右边的支管中；

③在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫做催化剂，所以步骤Ⅳ的实验现象不能说明MnO2是KClO3分解的催化剂，还需证明在此反应中MnO2的质量和化学性质不变；

（5）29.4gKClO3和MnO2混合物以5：1，所以氯酸钾的质量为：29.4g×=24.5g，二氧化锰的质量为：29.4g-24.5g=4.9g，
设生成氯化钾的质量为x，

所以剩余固体的质量为：14.9g+4.9g=19.8g。