题目内容
小亮同学在一次用加热氯酸钾制取氧气的实验中,误把少量高锰酸钾当成了二氧化锰加入到氯酸钾中,该实验也得到了满意的效果.于是他欣喜的得出自己的猜想:高锰酸钾也可以作为氯酸钾分解的催化剂.
小华同学经过思考后也得出自己的结论:高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂.
(1)小亮提出“高锰酸钾是氯酸钾制取氧气的催化剂”这个猜想的依据是: ;
(2)小华提出“高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂”这个结论的理由是: ;
(3)请写出氯酸钾分解反应的符号表达式: ;
(4)请你解释小亮实验过程中得到了满意效果的原因: .
解答:解;(1)小亮提出“高锰酸钾是氯酸钾制取氧气的催化剂”这个猜想只是片面的理解催化剂能够改变化学反应的速率,因此他误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入氯酸钾中,加热氯酸钾时反应的速率快就认为“高锰酸钾是氯酸钾制取氧气的催化剂”;
(2)从催化剂的概念分析,催化剂在化学反应中质量和化学性质都不改变,本题中高锰酸钾分解了,那么本身的化学性质改变,自身分解了,质量当然也就发生了改变.所以高锰酸钾不是该反应的催化剂;
(3)氯酸钾在二氧化锰的作用下分解反应的符号表达式为:KClO3
(4)由于高锰酸钾在加热时能够发生分解产生二氧化锰,这样氯酸钾和高锰酸钾的混合物在受热时高锰酸钾分解产生的二氧化锰就能够对氯酸钾的分解起到催化的作用其中的二氧化锰改变了氯酸钾的分解速率,所以充当催化剂的是二氧化锰,而非高锰酸钾.
故答案为:(1)误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入氯酸钾中,加热氯酸钾时反应的速率快;
(2)高锰酸钾在反应前后质量和化学性质发生了变化;
(3)KClO3
(4)高锰酸钾先分解,产生了二氧化锰(二氧化锰对氯酸钾分解起催化作用).
点评:本题考查学生对实验室制取氧气的反应原理的理解,要求熟练掌握催化剂的概念,能够根据具体的情况来分析一种物质是否是催化剂,特别是高锰酸钾分解能够产生二氧化锰,而二氧化锰又是氯酸钾分解的催化剂,这时要紧扣催化剂的定义进行分析.
在老师的指导下,同学们进行了有趣的化学实验探究:
一、测定空气中氧气含量
图1所示的是小亮同学用红磷在空气中燃烧的测定方法.过程是:
第1步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记.
第2步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第3步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5.请回答下列问题:
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①第2步红磷燃烧时的现象 ,
化学反应表达式: 。
②实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,
你认为导致这一结果的原因可能是 。
A、集气瓶底部的水占了一部分体积
B、红磷过少
C、红磷没有燃烧完就急着打开了止水夹
③小博同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图2所示),小博在正式开始实验前,夹紧弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至15mL处,然后松开活塞,观察到活塞返回至20mL刻度处.该操作的主要目的是 ,你认为改进后的优点是 。
二、小余阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰(MnO2)还可用氧化铜(CuO)等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小余以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验
的因素均忽略)
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实验序号 |
氯酸钾质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
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① |
1.2g |
/ |
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② |
1.2g |
CuO 0.5g |
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③ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
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①上述实验应测量的“待测数据”是 。
②若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解。
③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥,再次精确称量得到0.5g黑色粉末,这样做的目的是 ,小余同学认为氧化铜肯定是氯酸钾分解的催化剂,但小淳同学对此提出了异议,小淳同学设计了如下实验:
将第二次精确称量得到的0.5g黑色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中,加热,伸入带火星木条,发现木条很快复燃。
小淳同学这样做目的是 ,
【预期结论】氧化铜也能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小余设计实验③和实验②对比的目的是 ;写出实验②反应的表达式 。
三、有趣的改进实验
①小晴同学学了分子性质这节内容后,改进了书本上探究分子运动的实验。小晴同学找来废弃的医疗用品-----微型Y 形管,设计如图1所示实验,她进行该实验是为了探究 ,实验过程中能看到的现象是 ,小晴同学设计的实验优点是 。
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②利用如图装置进行“硫燃烧”的实验:用气卿(能不断鼓入空气的装置)不断地向弯型具支试管中鼓入空气,同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧,移去酒精灯,可观察到微弱的淡蓝色火焰;然后停止鼓入空气,再用酒精灯给高锰酸钾加热,使硫在纯氧中继续燃烧,观察到 火焰。
写出实验中硫磺燃烧的化学反应表达式: ,该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于 .你推断烧杯中的氢氧化钠溶液的 作用是 。
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