题目内容
【题目】硅酸钠（Na2SiO3）是我国优先发展的精细化工产品。实验室以5g石英砂粉末（其中SiO2质量分数为96%，其余为不溶于水也不与其他物质反应的杂质）为原料，与一定量NaOH溶液反应制取硅酸钠溶液，反应的方程式为：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O。充分反应后，过滤，得到硅酸钠溶液20g，滤渣洗涤、烘干，称量质量为2g。
（1）硅酸钠中钠元素、硅元素、氧元素的质量比为_____；
（2）若把20g硅酸钠溶液，稀释为质量分数为10%的溶液，求需要加入水的质量；_____
（3）求原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数。_____（计算结果精确到0.1%）
【答案】23：14：24 41g 23.5%
【解析】
（1）硅酸钠中钠元素、硅元素、氧元素的质量比为（23×2）：28：（16×3）=23：14：24，故填23：14：24。
（2）解：参加反应的二氧化硅的质量为5g2g=3g
设参加反应的氢氧化钠的质量为x，生成硅酸钠的质量为y
80：60=x：3g x=4g
60：122=3g：y y=6.1g
需要加入水的质量为
20g=41g
原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为
×100%≈23.5%
答：需要加入水的质量为41g，原氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为23.5%。
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【题目】某兴趣小组同学对实验室制取氧气的催化剂进行如下探究：
（提出问题）二氧化锰常作为氯酸钾分解制取氧气的催化剂，其他氧化物是否也能催化氯酸钾分解呢？
（查阅资料）研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解（分解时放出热量）有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示：
氧化铁 | 氧化铝 | 氧化铜 | 氧化镁 | |
开始反应（℃） | 420 | 515 | 305 | 490 |
剧烈反应（℃） | 490 | 540 | 350 | 545 |
（1）实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用的金属氧化物是_____。
（设计并完成实验）Ⅰ．将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ．将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰混合均匀加热
Ⅲ．将Xg氯酸钾与1.0g氧化铜混合均匀加热
（2）实验Ⅲ中X的值应为_____，实验_____和Ⅲ比较可证明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
（实验现象分析）将实验Ⅲ反应后的固体加水溶液、过滤、洗涤、干燥，若称量得到1.0g黑色粉末，再将黑色粉末和Xg氯酸钾混合加热，现象与实验Ⅲ相同。
（3）在相同温度下比较两组实验产生氧气的快慢，通常可采用的方法有_____。
（结论）氧化铜也能做氯酸钾分解的催化剂。
（4）实验Ⅲ反应的文字表达式为_____。
注意：若答对第（5）小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分。
（5）氯酸钾分解制取氧气的快慢还与哪些因素有关？请你提出新的合理的假设和实验方案。
（假设）_____。
（实验方案）_____。
（结论）_____。
