题目内容
【题目】某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验.
①为探究MnO2、CuO、KMnO4对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将2.45g KClO3加热至质量不再改变
Ⅱ.将2.45g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热至质量不再改变
Ⅲ.将xg KClO3与1.0g CuO均匀混合加热至质量不再改变
Ⅳ.将2.45g KClO3与1.0gKMnO4均匀混合加热至质量不再改变
在相同温度下加热至完全反应,比较四组实验产生O2的多少及快慢,记录如下:
反应时间 | 收到O2体积 | |
Ⅰ | 6000s | 4.3mL |
Ⅱ | 60s | 4.3mL |
Ⅲ | 180s | 4.3mL |
Ⅳ | 70s | 4.8mL |
Ⅱ中反应的符号表达式是;Ⅲ中x的值应为 .
②从Ⅱ反应后的产物中回收MnO2(已知两种固体剩余物中只有MnO2不溶于水),其步骤是:溶解、、洗涤干燥.
③Ⅳ中除了氯酸钾分解速度比较快其产生氧气的量也比较多,请你回答下列问题:
a.写出产生氧气多出的原因是: .
b.分解速度比较快的原因是:(填序号)
A.KMnO4是该反应的催化剂 B.KMnO4分解生成的MnO2是该反应的催化剂
④KMnO4中,Mn元素的化合价是 .
【答案】2KClO3 2KCl+3O2↑;2.45;过滤;2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;B;+7
【解析】解:①氯酸钾分解的反应物是氯酸钾,生成物是氯化钾和氧气,用最小公倍数法配平,氧气后面标上上升符号,所以方程式是:2KClO3 2KCl+3O2↑;在设计对照实验时,只能允许一个变量,所以氯酸钾的质量都相同,所以X值是2.45;②不溶于液体的固体和液体分离的方法是过滤;③a.因为高锰酸钾加热能产生氧气,反应物是高锰酸钾,生成物是锰酸钾、二氧化锰和氧气,用观察法配平,氧气后面标上上升符号,所以方程式是:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;b.分解速度比较快的原因是高锰酸钾分解产生的二氧化锰正好作为氯酸钾分解的催化剂;④设KMnO4中,Mn元素的化合价是x(+1)+x+(﹣2)×4=0x=+7所以答案是:①2KClO3 2KCl+3O2↑;2.45;②过滤;③2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;B;④+7.
【考点精析】本题主要考查了催化剂的特点与催化作用和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识点,需要掌握催化剂(触媒):在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质.(一变两不变)催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用;注意:a、配平 b、条件 c、箭号才能正确解答此题.
【题目】学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了以下探究.
(1)【猜想】Ⅰ.CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应产生O2 , 反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后 .
(2)【实验】用天平称量0.2g CuO,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图实验:
a.填写下表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
溶液中有气泡生成,带火星的木条 | 溶液中,带火星在木条复燃 | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立. |
b.步骤①的目的是 .
c.步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、
d.过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的符号表达式为: .