题目内容

实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气.二氧化锰是一种黑色固体,在反应中起催化作用.
(1)若在此实验中使用含木炭粉的二氧化锰作催化剂来制取氧气,根据你所学的知识判断,在实验中可能发生的情况是______.
(2)除去混合物中木炭的方法:______.
(3)怎样证明木炭粉已被除去?请简要说明.______.

解:(1)若在此实验中使用含木炭粉的二氧化锰作催化剂来制取氧气,此反应放出热,生成的氧气和木炭就会在热量的作用下爆炸或剧烈燃烧;(2)木炭能够燃烧,二氧化锰不能燃烧,故可以让木炭充分灼烧或在氧气流中充分加热,来除去混合物中的木炭;(3)木炭燃烧产生火焰,如果充分灼烧至无火星或质量不再减少,就证明木炭粉已被除去.
故答案为:(1)爆炸或剧烈燃烧;(2)充分灼烧或在氧气流中充分加热;(3)充分灼烧至无火星或质量不再减少.
分析:实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,同时该反应是放热反应.如果混有木炭,则木炭会爆炸或剧烈燃烧;可用让木炭和氧气反应的方法,除去木炭,操作方法是:充分灼烧木炭或在氧气流中充分加热木炭;检验木炭是否被除尽,充分灼烧看有没有火星或者质量不在减少,都可以证明木炭粉已被除干净.
点评:本题考查实验室制取氧气的原理,二氧化锰作催化剂,混有的木炭要出去.
练习册系列答案
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(2013?黄石模拟)实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的化学方程式:
2KClO3
 MnO2 
.
2KCl+3O2
2KClO3
 MnO2 
.
2KCl+3O2

小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
[提出猜想]除MnO2、CuO外,Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂.
[完成实验]按下表进行试验:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好).
实验编号 实验药品 分解温度(℃)
KClO3 580
KClO3、MnO2(质量比1:1) 350
KClO3、CuO(质量比l:1) 370
KClO3、Fe2O3(质量比1:1) 390
[分析数据、得出结论]
(1)由实验
与实验④对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是
MnO2
MnO2

[反思]
(1)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和
化学性质不变
化学性质不变

(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证
在同一试剂瓶中,称取相同质量的KClO3两份,分别向其中加入质量相同的颗粒状MnO2、粉末状MnO2,分别测量分解温度,温度低的催化效果更好
在同一试剂瓶中,称取相同质量的KClO3两份,分别向其中加入质量相同的颗粒状MnO2、粉末状MnO2,分别测量分解温度,温度低的催化效果更好

(3)同种催化剂,还有哪些因素可能影响催化效果,请你再探究(探究一种因素即可).
温度
温度
实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的化学表达式:
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2
2KClO3
MnO2
.
2KCl+3O2

小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除Mn02、CuO外,Fe203也可以作KCl03分解的催化剂.
【完成实验】按下表测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好).
实验编号 实验药品 分解温度(℃)
KCl03 580
KCl03、Mn02(质量比1:1) 350
KCl03、CuO(质量比l:1) 370
KCl03、Fe203(质量比1:1) 390
【分析数据、得出结论】
(1)由实验
与实验④对比,证明猜想合理.
(2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是
MnO2
MnO2

【反思】
(3)若要证明Fe203是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和
化学性质
化学性质
不变;
【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同,催化效果不同
小芳又在教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图I)进行了大胆改进,用图Ⅱ所示装置进行实验(试管的容积为45mL、注射器的针筒润滑性非常好,不考虑摩擦力),收到了良好的效果.请你对比分析下面图I.图Ⅱ所示的实验,回答下列有关问题:

(4)按图I所示装置进行实验.红磷在瓶内燃烧时,如果止水夹未夹紧,会导致测定结果
偏大
偏大
(填“偏小”、“不变”或“偏大”).
(5 )按图Ⅱ实验装置进行实验.点燃红磷前活塞在20ml刻度处.待红磷与氧气充分反应,且装置完全冷却后,注射器的活塞将停留在
11
11
ml刻度处(结果取整数).
(6)对照图I实验,你认为图Ⅱ实验的优点是
优点:密闭,环保,测定结果准确,药品用量少等均可
优点:密闭,环保,测定结果准确,药品用量少等均可

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