Question

3．某实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：按表中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与二氧化锰的催化效果做比较，实验均以生成50mL气体为准（见图甲）：

编号	氯酸钾质量（g）	其他物质质量（g）	待测数据
1	2.0	∕
2	2.0	氧化铜　　0.5
3	2.0	二氧化锰　0.5

回答下列问题：
（1）表格中的“待测数据”是指时间．
（2）请写出实验室氯酸钾制氧气的化学方程式2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）为了实验结论严谨准确．还需要控制的变量有氧化铜的有无．
（4）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意ad（填字母编号）．
A．视线与凹液面最低处相平
B．读数前不能移动量气管和水准管
C．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
D．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数
（5）若50mL量气管中液面的位置如图乙所示，A与B刻度间相差1mL，刻度A为20，则此时气体的读数为20.80mL．
（6）如果要进一步探究氧化铜在反应中是否起到催化作用，请完成后续实验．

实验步骤	设计这一步骤的目的
实验表明，加入氧化铜后产生氧气的速率比未加入时快得多	氧化铜能加快氯酸钾的分解
将加热后残留的固体溶于足量的水，过滤后称重CuO的质量	CuO的质量在反应前后是否保持不变
将过滤后的CuO重新与KClO3混合加热，观察是否依旧能加快KClO3的分解	CuO的化学性质在反应前后是否保持不变

Answer 1

分析 （1）实验的目的是：证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较，上述实验中已有数据KClO₃质量和其它物质质量，要比较催化效果就是看使用氧化铜与二氧化锰哪一种产生相同体积气体时所需时间短，或在相同时间内，哪一种物质产生的气体多．
（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物时，氯酸钾分解能生成氯化钾和氧气，在反应中，二氧化锰作催化剂．
（3）根据实验的目的分析；
（4）在测量氢气体积时，为了使测量更为准确，要注意上下移动水准管，使左右两管的液面相平，以使量气管中的气压与大气气压相等，读数时视线应与左管内凹液面最低处相平，以减少观察误差．
（5）结合题意与图示，并根据量气管的读数方法分析即可；
（5）根据催化剂的特点具体分析即可．

解答 解：（1）证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，并与二氧化锰的催化效果进行比较，对比实验一定要控制变量，此实验中应控制氯酸钾质量、气体的体积、氧化铜与二氧化锰的质量相等，可变的量是生成等体积（50mL）气体所需用的时间．故答案为：时间．
（2）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解能生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．故答案为：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）实验证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，所以实验的变量是氧化铜的有无；故答案为：氧化铜的有无；
（4）读数时，要注意视线应于量气管凹液面的最低处保持水平；每次读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数是为了防止水的压强造成的误差；
故选ad．
（5）因为A与B刻度间相差1mL，刻度A的读数为20，气体从导管出来进到量气管中是从A逐渐到B，所以此时气体的读数为20.80mL．
故答案为：20.80mL．
（3）因为催化剂的特点是：能改变其它物质的化学反应速率，但它本身的质量和化学性质在反应前后不变，所以还应该做的实验如下表：

实验步骤	实验操作及现象	设计目的
1	实验表明，加入CuO后产生O2的速率比未加时快得多	CuO能加快KClO3的分解
2	将加热后残留的固体溶于足量的水，过滤后称重CuO的质量	CuO的质量在反应前后是否保持不变
3	将过滤后的CuO重新与KClO3混合加热，观察是否依旧能加快KClO3的分解	CuO的化学性质在反应前后是否保持不变

点评 本题属于实验探究题，同学需要根据题意并结合课本所学相关知识深入分析，这类题有些答案并不固定但必须合理．