Question

3．某校化学兴趣小组的同学对加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气实验中“二氧化锰充当的角色”进行了探究，请你参与．
资料：Ⅰ、氯酸钾受热分解产生氯化钾和氧气．
Ⅱ、氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水．
探究活动一：二氧化锰能否改变氯酸钾受热分解的速率
（1）取适量的氯酸钾于试管中，将氯酸钾加热至熔化，将带火星木条伸入试管中，较长的时间后，木条复燃，说明氯酸钾受热能产生氧气，但是反应速率较慢（“快”或“慢”）；
（2）取适量的二氧化锰于试管中，加热二氧化锰，将带火星木条伸入试管中，木条没有复燃，说明二氧化锰受热不能（填“能”或“不能”）产生氧气．
（3）取氯酸钾和少量二氧化锰的混合物于试管中，加热混合物，将带火星木条伸入试管中，木条迅速复燃，说明二氧化锰能加快（填“加快”或“减慢”）氯酸钾受热分解的速率．
探究活动二：氯酸钾受热分解前后二氧化锰质量、化学性质是否改变
（4）为了验证氯酸钾受热分解前后二氧化锰质量是否改变，某同学设计方案如下：

?溶解剩余固体的水要足量，目的是使KCl（填物质的化学式）全部溶解．?组装过滤器时，滤纸紧贴漏斗内壁，可以使过滤速率快（填“快”或“慢”）一些，滤纸边缘要低于（填“高于”或“低于”）漏斗边缘． 过滤时，要用玻璃棒（填仪器名称）引流，防止浊液洒出、冲破滤纸；漏斗中液体的液面要低于（填“高于”或“低于”）滤纸边缘，防止滤液浑浊；漏斗末端应该紧贴烧杯内壁，目的是防止滤液飞溅．
?滤渣经过洗涤、烘干后称量，发现两次称量的二氧化锰的质量相等．
（5）请写出验证“氯酸钾受热分解前后二氧化锰的化学性质也不变”的操作和现象取氯酸钾和少量滤渣的混合物于试管中，加热混合物，将带火星木条伸入试管中，木条复燃．
【得出结论】综合探究活动一、二的结果可知：加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气实验中“二氧化锰充当催化剂”（“反应物”、“催化剂”或“生成物”）．
【反思与交流】上述实验中的滤渣若没有洗涤就进行称量，称量的质量会偏大（“偏大”、“不变”或“偏小”）．

Answer 1

分析 探究活动一：根据实验操作结合已学的运用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时二氧化锰的作用解答；
探究活动二：（4）根据溶解、过滤的操作注意事项分析；
（5）二氧化锰的化学性质不变，所以二氧化锰还可以作为氯酸钾受热分解的催化剂；
【得出结论】根据探究活动一、二的现象分析；
【反思与交流】滤渣若没有洗涤，表面沾有氯化钾溶液．

解答 解：（1）取适量的氯酸钾于试管中，将氯酸钾加热至熔化，将带火星木条伸入试管中，较长的时间后，木条复燃，说明放出氧气的速度很慢；
（2）取适量的二氧化锰于试管中，加热二氧化锰，将带火星木条伸入试管中，木条没有复燃，说明二氧化锰受热不能产生氧气；
（3）取氯酸钾和少量二氧化锰的混合物于试管中，加热混合物，将带火星木条伸入试管中，木条迅速复燃，说明二氧化锰能加快氯酸钾受热分解的速率．
（4）加入足量的水，目的是使KCl全部溶解；过滤时，为了保证过滤速度快，而且避免液体顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下，滤纸要用水湿润滤纸使其紧贴漏斗内壁，且中间不要留有气泡．如果滤纸边缘高于漏斗边缘，过滤器内的液体极有可能溢出；如果漏斗内液面高于滤纸边缘，液体也会顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下，这样都会导致过滤失败．倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒，是为了使液体顺着玻璃棒缓缓流下，避免了液体飞溅；玻璃棒下端如果紧靠一层滤纸处，万一玻璃棒把湿的滤纸戳破，液体就会顺着漏斗与滤纸间的夹缝流下，导致过滤失败，而靠在三层滤纸处则能避免这一后果；漏斗下端管口的尖嘴要紧靠承接滤液的烧杯内壁，可以使滤液顺着烧杯内壁流下，避免了滤液从烧杯中溅出．
（5）取氯酸钾和少量滤渣的混合物于试管中，加热混合物，将带火星木条伸入试管中，木条复燃，说明氯酸钾受热分解前后二氧化锰的化学性质不变．
【得出结论】综合探究活动一、二的结果可知：加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气实验中二氧化锰充当催化剂
【反思与交流】滤渣若没有洗涤，表面沾有氯化钾溶，干燥后称量的质量会偏大．
故答案为：（1）慢；
（2）不能；
（3）加快；
（4）KCl；快；低于；玻璃棒；低于；防止滤液飞溅；
（5）取氯酸钾和少量滤渣的混合物于试管中，加热混合物，将带火星木条伸入试管中，木条复燃；
【得出结论】催化剂；
【反思与交流】偏大．

点评 此题考查了催化剂的特点与催化作用，以及实验室中制取氧气的反应原理来解答此题，锻炼了学生分析问题解决问题能力．