题目内容

20．某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究．
【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？
【查阅资料】研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用．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：
种类
温度/℃
反应程度		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℃
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氧化铜．
【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二氧化锰均匀混合加热Ⅲ．将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中X的值应为1.0，实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明氧化铜能加快氯酸钾分解的速率．                 现象与实验Ⅲ相同．实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是比较二氧化锰与氧化铜的催化效果．     将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量的目的是验证氧化铜的质量在化学反应前后是否改变，最后还要再将黑色粉末和氯酸钾混合加热，
【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂，实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O2↑．
【实验反思】MnO2的用量对 H2O2分解反应有何影响？
【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”，实验中为3%H2O2溶液，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计．）
【讨论交流】图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合，过氧化氢的用量越多，产生的氧气越多，反应速率差不多．图丙是“不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合，二氧化锰越多，反应速度越快，产生的氧气一样多．

分析 催化剂能够改变化学反应的速率，而质量和化学性质在反应前后不变；
不同的催化剂，催化效果不一样；
根据表中和图中通过的数据，可以判断相关方面的问题．

解答 解：【查阅资料】
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氧化铜，因为滤液氧化铜作催化剂时，开始反应的温度和剧烈反应的温度都是最低的．
故填：氧化铜．
【实验现象分析】
为了进行科学地对比，Ⅲ中X的值应为1.0，实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明氧化铜能加快氯酸钾分解的速率；
实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是比较二氧化锰与氧化铜的催化效果；
将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量的目的是验证氧化铜的质量在化学反应前后是否改变；
最后还要再将黑色粉末和氯酸钾混合加热，以检验氧化铜的化学性质是否改变．
故填：1.0；氧化铜能加快氯酸钾分解的速率；比较二氧化锰与氧化铜的催化效果；过滤；验证氧化铜的质量在化学反应前后是否改变；氯酸钾．
【结论】
氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂，实验Ⅲ中，氯酸钾在氧化铜的催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O2↑．
故填：2KClO3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O2↑．
【讨论交流】图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合，过氧化氢的用量越多，产生的氧气越多，反应速率差不多；
图丙是“不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合，二氧化锰越多，反应速度越快，产生的氧气一样多．
故填：0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合，过氧化氢的用量越多，产生的氧气越多，反应速率差不多；不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合，二氧化锰越多，反应速度越快，产生的氧气一样多．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

练习册系列答案
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10．归纳是化学学习常用的方法之一．下列知识归纳存在错误的一组是（　　）
A用语2H表示两个氢原子
2H2表示两个氢分子		B燃料开发可燃冰作未来燃料
在农村大力推广沼气燃料
C环保焚烧法处理废弃塑料
生活污水直接排放		D化工化工生产要减少污染或实现零排放
减少煤直接作燃料，尽量综合利用
A．AB．BC．CD．D
11．下列性质与用途关系错误的是（　　）
A．无水酒精溶解油脂--用于清洗手机屏幕
B．CO可燃--用作气体燃料
C．稀有气体的性质稳定--用作保护气
D．氧气的密度比空气略大--用于急救病人
8．利用下列物质清洗油污时，发生乳化现象的是（　　）
A．汽油B．洗洁精C．纯碱溶液D．烧碱溶液
15．根据如图回答问题．

（1）图中e、f仪器的名称：e试管，f长颈漏斗；
（2）用氯酸钾和二氧化锰制氧气，选用发生装置A（填字母A、B、C、D），反应化学方程式是2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑；
（3）关闭B装置中的止水夹后，从长颈漏斗向锥形瓶中注入一定量的水，静止后如图所示，则B装置不漏气（填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）；
（4）常温下用块状固体和液体反应制气体时，改用C装置（多孔隔板用来放块状固体）代替B装置的优点是C（选填下列说法的序号）；
A．可以随时加液      B．可以控制反应速率    C．可以控制反应发生与停止
（5）用锌粒和稀硫酸制取氢气，若用D装置排水法来收集氢气，瓶中装入水的量应为满瓶（选“少量”、“多量”或“满瓶”），气体从h管通入（填“g”或“h”）．
5．物质的变化有物理变化和化学变化，我们把有新物质生成的变化叫化学变化；物质都具有一定的性质，我们将物质在化学变化中表现出的性质做化学性质．
12．在一些养鱼地区，夏天为了解决鱼塘中氧气不足的问题．养鱼师傅向鱼塘中撒一种主要成分是过氧化钙（CaO2）的微黄色的固体，小燕同学回家后查阅资料，知道CaO2与水反应的原理是：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑．
（1）水中的溶解度进入鱼鳃的毛细血管，通过血液循环运至每个细胞，在细胞内用于氧化分解有机物，释放能量，满足生命活动的需要．
（2）CaO2与H2O反应不仅可解决鱼塘中氧气不足的问题，而且生成的氢氧化钙在水产养殖中也有一定的作用，请你说出氢氧化钙在水产养殖中的一项作用．净化鱼塘、防止鱼塘水体变酸、吸收鱼呼出的二氧化碳等
（3）取该质量分数为50%的CaO2720克投入鱼塘中能产生多少升氧气？（注：在当时温度下氧气的密度为1.43克/升．假设样品中其它成分与水不反应．）
7．今有四种粒子的结构示意图，下列说法不正确的是（　　）
A．④表示的元素在化合物通常显+3价
B．它们表示四种元素
C．①表示的粒子在化学反应中易得到电子
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8．现代社会对能源的需求量越来越大，能源的开发和利用备受人类关注．
（1）化石燃料包括煤、石油和天然气．化石燃料燃烧排放的气体会污染环境，其中含有形成酸雨的主要气体，其化学式为NO2、SO2．
（2）车用乙醇汽油可适当节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染．乙醇燃烧的化学方程式为C2H5OH+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+3H2O．

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