Question

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为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验：
Ⅰ．将3.0g 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．
Ⅰ中反应的文字表达式是

 

；Ⅱ中x的值应为

 

．
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素．实验数据记录如下：

	双氧水的质量	双氧水的浓度	MnO2的质量	相同时间内产生O2体积
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9 mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16 mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31 mL

本实验中，测量O₂体积的装置是

 

（填编号）．

实验结论：在相同条件下，

 

，双氧水分解得越快．
丙用如图2装置进行实验，通过比较

 

也能达到实验目的．
（2）不少家庭养观赏鱼，有时会在鱼缸里放点“鱼浮灵”，可使水中的含氧量迅速增加，“鱼浮灵”的化学名称是过氧碳酸钠（俗称固体双氧水，化学式2Na₂CO₃?3H₂O₂）．常温下，过氧碳酸钠易溶于水并迅速放出氧气，能有效地提高水生动物的成活率．
请设计实验验证“鱼浮灵”的供氧原理：

实验操作	现象	结论
取少量的过氧碳酸钠于试管中，加入少量的水，

Answer 1

考点：影响化学反应速率的因素探究,氧气的检验和验满,催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）①根据氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下分解成氯化钾和氧气分析；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；
（2）根据氧气能够支持燃烧的性质设计实验并描述实验的现象即可．

解答：解：（1）氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下分解成氯化钾和氧气，其文字表达式为：氯酸钾

二氧化锰

加热

氯化钾+氧气；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，因此也应该是3.0g；
②气体短管进长管出才能排出试剂瓶中的水，因此是装置C；从表中实验数据可知双氧水浓度越大，分解得越快，因此是双氧水浓度越大，双氧水分解得越快；因为反应生成氧气，因此敞口的容器中剩余物质的质量减轻，减轻的质量就是生成的氧气的质量，因此可以通过相同时间天平读数差值大小来比较二达到实验的目的；
故答案为：①氯酸钾

二氧化锰

加热

氯化钾+氧气；3.0；②c；双氧水浓度越大；相同时间天平读数差值大小；
（2）氧气能够支持燃烧，因此可以将带火星的木条伸入试管，若木条复燃，说明有氧气产生，故设计实验为：

实验操作	现象	结论
取少量的过氧碳酸钠于试管中，加入少量的水，将带火星的木条伸入试管	带火星的木条复燃	过氧碳酸钠易溶于水并迅速放出氧气

点评：本题属于信息题的考查，要求能够根据题目提供的信息结合氧气的化学性质级利用控制变量法的思想进行设计实验得出结论，侧重实验能力和分析能力的考查．