Question

 学习了元素周期律后，同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣。是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解？氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？对此他们进行了实验探究。请你根据要求完成下列部分实验报告。

Ⅰ.实验仪器及试剂：

实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、________、________、________等。

实验试剂：二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾  Ⅱ. 实验步骤：略

Ⅲ. 实验数据：

实验编号	KClO3(g)	氧化物	产生气体(mL)	耗时(s)
化学式	质量(g)	回收	(已折算到标况)
1	0.60	－	－	－	10	480
2	0.60	MnO2	0.20	90%	67.2	36.5
3	0.60	CuO	0.20	90%	67.2	79.5
4	0.60	Fe2O3	0.20	90%	67.2	34.7
5	0.60	Cr2O3	0.20	异常	67.2	188.3

Ⅳ. 实验讨论：

(1) 在氧化物的回收过程中，要进行过滤操作，所用的玻璃仪器是玻璃棒、_________、________

(2)实验编号3的实验中KClO₃的分解率为_________________%(保留一位小数)

(3) 在用Cr₂O₃做研究实验时，发现有黄绿色刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色。该刺激性气体是________(填分子式)，可用_______________试纸检验。上述异常现象产生的原因是______________________________________。

Ⅴ.实验结论：________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

大试管、酒精灯、计时器(或秒表)   (3分)；

(1) 普通漏斗；烧杯   (2分)           

(2)  40.8   (4分)

(3)Cl₂； 湿润的碘化钾淀粉试纸；  KClO₃与Cr₂O₃发生了氧化还原反应  (3分)

氧化铁、氧化铜、二氧化锰等都可作为KClO₃受热分解的催化剂或氧化铁的催化能力和二氧化锰的催化能力较好。其他合理答案也给分(2分)

【解析】

试题分析：根据实验原理可知，还需要大试管、加热的仪器酒精灯。由于还需要比较反应的快慢，因此还需要计时器秒表。

（1）过滤操作时所用的玻璃仪器是玻璃棒、普通漏斗、烧杯。

（2）实验3中生成氧气的物质的量是0.0672L÷22.4L/mol＝0.003mol，则根据方程式2KClO₃2KCl＋3O₂↑可知，消耗氯酸钾的物质的量是0.002mol，质量是0.002mol×122.5g/mol＝0.245g，所以实验中KClO₃的分解率为。

（3）黄绿色刺激性气味的气体应该是氯气，氯气具有强氧化性，因此可用湿润的碘化钾淀粉试纸检验；有氯气产生，这说明在反应中KClO₃与Cr₂O₃发生了氧化还原反应；根据实验2、3、4中消耗的时间可判断氧化铁、氧化铜、二氧化锰等都可作为KClO₃受热分解的催化剂，其中氧化铁的催化能力和二氧化锰的催化能力较好。

考点：考查化学实验基本操作、仪器、试剂的选择以及不同催化剂对反应的影响等

点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法，该类试题主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。本题综合性强，对学生的要求较高，有利于培养学生严谨思维逻辑思维能力。