题目内容
某兴趣小组同学对实验室制备氧气的若干问题进行如下实验探究．
（1）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲同学设计以下对比实验：
Ⅰ．将2.45g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热
Ⅱ．将 x g KClO3与1.0g CuO均匀混合加热
在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢．通常采用的方法有：
①测相同时间内产生O2的体积
②测
Ⅰ中反应的文字表达式是
Ⅱ中x的值应为
（2）乙同学探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表：
【数据处理及结论】
I．本实验中，测量O2体积的装置是
II．实验结论：在相同条件下，
III．丙用如图2装置进行实验，通过比较
（3）丙同学用KClO3和MnO2的混合物制取O2，完全反应后的固体残渣，经以下四步实验操作，回收得到了较纯净的MnO2（残渣中只有MnO2难于水）．
他的正确操作先后顺序是
a．烘干 b．溶解 c．过滤 d．洗涤
步骤 c需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、
（4）丁同学在学习了质量守恒定律后，尝试计算了甲同学的实验中2.45g KClO3完全分解后生成O2的质量为
（1）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲同学设计以下对比实验：
Ⅰ．将2.45g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热
Ⅱ．将 x g KClO3与1.0g CuO均匀混合加热
在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢．通常采用的方法有：
①测相同时间内产生O2的体积
②测
收集相同体积O2所需的时间
收集相同体积O2所需的时间
；Ⅰ中反应的文字表达式是
氯酸钾
氯化钾+氧气
| 二氧化锰 |
| 加热 |
氯酸钾
氯化钾+氧气
；| 二氧化锰 |
| 加热 |
Ⅱ中x的值应为
2.45
2.45
．（2）乙同学探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表：
| 双氧水的质量 | 双氧水的浓度 | MnO2的质量 | 相同时间内产生O2的体积 | |
| I | 50.0g | 1% | 0.1g | 9mL |
| II | 50.0g | 2% | 0.1g | 16mL |
| III | 50.0g | 4% | 0.1g | 31mL |
I．本实验中，测量O2体积的装置是
c
c
（选填图1中“a”“b”“c”编号）．II．实验结论：在相同条件下，
双氧水浓度越大
双氧水浓度越大
，双氧水分解速率越快．III．丙用如图2装置进行实验，通过比较
相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）
相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）
也能达到实验目的．（3）丙同学用KClO3和MnO2的混合物制取O2，完全反应后的固体残渣，经以下四步实验操作，回收得到了较纯净的MnO2（残渣中只有MnO2难于水）．
他的正确操作先后顺序是
bcda
bcda
（填写选项符号）．a．烘干 b．溶解 c．过滤 d．洗涤
步骤 c需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、
玻璃棒
玻璃棒
，所填仪器在过滤操作中的作用是引流
引流
．（4）丁同学在学习了质量守恒定律后，尝试计算了甲同学的实验中2.45g KClO3完全分解后生成O2的质量为
0.96
0.96
g，标准状况下的O2体积为671.8
671.8
mL．（已知标准状况下，氧气密度为1.429g/L，结果精确到0.1mL）（无需写计算过程）分析：（1）根据在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢可采用测相同时间内产生O2的体积或收集相同体积O2所需的时间进行解答；
Ⅰ、根据氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下分解成氯化钾和氧气分析；
Ⅱ、根据控制氯酸钾的质量相等才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果分析；
（2）Ⅰ根据气体短管进长管出才能排出试剂瓶中的水、表中实验数据和生成氧气所以敞口的容器中剩余物质的质量减轻分析．
Ⅱ实验结论：根据题干中表格中所给的数据进行分析并完成解答；
Ⅲ根据比较相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）也能达到实验目的进行解答；
（3）根据用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2，完全反应后的固体残渣是氯化钾和二氧化锰，氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，因此可以通过溶解、过滤、洗涤、干燥的方法，回收得到较纯净的二氧化锰进行解答；
（4）根据氯酸钾的质量即可求出生成O2的质量以及氧气的体积进行解答．
Ⅰ、根据氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下分解成氯化钾和氧气分析；
Ⅱ、根据控制氯酸钾的质量相等才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果分析；
（2）Ⅰ根据气体短管进长管出才能排出试剂瓶中的水、表中实验数据和生成氧气所以敞口的容器中剩余物质的质量减轻分析．
Ⅱ实验结论：根据题干中表格中所给的数据进行分析并完成解答；
Ⅲ根据比较相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）也能达到实验目的进行解答；
（3）根据用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2，完全反应后的固体残渣是氯化钾和二氧化锰，氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，因此可以通过溶解、过滤、洗涤、干燥的方法，回收得到较纯净的二氧化锰进行解答；
（4）根据氯酸钾的质量即可求出生成O2的质量以及氧气的体积进行解答．
解答：解：（1）在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢可采用测相同时间内产生O2的体积或收集相同体积O2所需的时间；
Ⅰ、氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下分解成氯化钾和氧气，反应的文字表达式是氯酸钾
氯化钾+氧气；
Ⅱ、控制氯酸钾的质量相等才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果，所以x的值应为2.45；
（2）Ⅰ气体短管进长管出才能排出试剂瓶中的水、表中实验数据和生成氧气所以敞口的容器中剩余物质的质量减轻，所以本实验中，测量O2体积的装置是c．
Ⅱ实验结论：从表中实验数据可知双氧水浓度越大，分解得越快；
Ⅲ根据比较相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）也能达到实验目的；
（3）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2，完全反应后的固体残渣是氯化钾和二氧化锰，氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，因此可以通过溶解、过滤、洗涤、干燥的方法，回收得到较纯净的二氧化锰；故正确操作先后顺序是为：bcda；步骤c需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒，玻璃棒在过滤操作中的作用是引流；
（4）设生成O2的质量为x．
2KClO3
2KCl+3O2↑
245 96
2.45g x
=
x=0.96g
氧气的体积=
=671.8mL
答：2.45g KClO3完全分解后生成O2的质量为0.96g，标准状况下的O2体积为671.8mL．
故答案为：（1）收集相同体积O2所需的时间；氯酸钾
氯化钾+氧气；2.45；
（2）c；双氧水浓度越大；相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）；
（3）bcda；玻璃棒；引流；
（4）0.96；671.8．
Ⅰ、氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下分解成氯化钾和氧气，反应的文字表达式是氯酸钾
| 二氧化锰 |
| 加热 |
Ⅱ、控制氯酸钾的质量相等才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果，所以x的值应为2.45；
（2）Ⅰ气体短管进长管出才能排出试剂瓶中的水、表中实验数据和生成氧气所以敞口的容器中剩余物质的质量减轻，所以本实验中，测量O2体积的装置是c．
Ⅱ实验结论：从表中实验数据可知双氧水浓度越大，分解得越快；
Ⅲ根据比较相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）也能达到实验目的；
（3）用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2，完全反应后的固体残渣是氯化钾和二氧化锰，氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，因此可以通过溶解、过滤、洗涤、干燥的方法，回收得到较纯净的二氧化锰；故正确操作先后顺序是为：bcda；步骤c需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒，玻璃棒在过滤操作中的作用是引流；
（4）设生成O2的质量为x．
2KClO3
| ||
| △ |
245 96
2.45g x
| 245 |
| 2.45g |
| 96 |
| x |
x=0.96g
氧气的体积=
| 0.96g |
| 1.429g/L |
答：2.45g KClO3完全分解后生成O2的质量为0.96g，标准状况下的O2体积为671.8mL．
故答案为：（1）收集相同体积O2所需的时间；氯酸钾
| 二氧化锰 |
| 加热 |
（2）c；双氧水浓度越大；相同时间天平读数差值大小（或电子称上示数减小的速度）；
（3）bcda；玻璃棒；引流；
（4）0.96；671.8．
点评：本题通过实验探究了二氧化锰和氧化铜在过氧化氢制氧气中的催化作用，侧重实验能力和分析能力的考查．
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