小雪同学想要通过实验证明“二氧化锰能加快氯酸钾分解．她设计并完成了下表所示的探究实验:实验操作实验现象实验结论总结实验一取少量氯酸钾于使管中.加热至熔融.伸入带火星的木条．木条接近试管底部.发亮复燃加热氯酸钾产生氧气.但是反应所需温度较高．二氧化锰能加快氯酸钾分解实验二取少量二氧化锰于试管中.加热.伸入带火星的木条没有明显现象实验三取少� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．小雪同学想要通过实验证明“二氧化锰能加快氯酸钾分解”．她设计并完成了下表所示的探究实验：

	实验操作	实验现象	实验结论	总结
实验一	取少量氯酸钾于使管中，加热至熔融，伸入带火星的木条．	木条接近试管底部，发亮复燃	加热氯酸钾产生氧气，但是反应所需温度较高．	二氧化锰能加快氯酸钾分解
实验二	取少量二氧化锰于试管中，加热，伸入带火星的木条	没有明显现象
实验三	取少量氯酸钾于使管中，加入少量二氧化锰加热，伸入带火星的木条		二氧化锰能加快氯酸钾的分解，反应符号表达式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．

（1）请你帮小雪同学填写上面未填完的表格．
（2）在小雪的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是对比（或对照等）．
（3）小英同学认为仅有上述实验还不能完全得出表内“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明．
第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是：比较MnO₂在KClO₃分解前后的质量．
第二方面回收二氧化锰，加入装有另一份氯酸钾的试管中，加热，把带火星的木条放入试管中，若木条复燃，说明二氧化锰化学性质没有改变．

分析（1）双氧水在二氧化锰做催化剂条件下能分解产生大量氧气，这是课本实验，容易解答；
（2）设计化学实验要遵循单一变量和对照原则，从题中可知“实验一”和“实验二”起对照作用，通过实验一和实验二可证明双氧水能分解产生氧气，而二氧化锰不能分解产生氧气；
（3）根据催化剂的特点考虑．

解答解：根据实验一与二的过程分析可以知道它们是对实验三的对比，实验一是直接加热氯酸钾，有氧气放出但很慢；实验二是直接加热二氧化锰无氧气放出，实验三是二氧化锰与氯酸钾混合，能迅速放出氧气，说明二氧化锰是这一反应的催化剂．
（1）实验一：取少量氯酸钾于使管中，加热至熔融，伸入带火星的木条复燃，说明加热氯酸钾产生氧气，但是反应所需温度较高．
实验三：取少量氯酸钾于使管中，加入少量二氧化锰加热，伸入带火星的木条，带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快氯酸钾的分解；反应物是氯酸钾、生成物是氯化钾和氧气，反应条件是二氧化锰作催化剂，加热，所以方程式是：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
（2）实验一和实验二是对比（或对照等），看二氧化锰是否能分解放出氧气；
（3）催化剂的特点是“一变，两不变”，即反应速率变，质量和化学性质不变，要证明物质是催化剂，必须同时验证这三点，所以第一方面：比较MnO₂在KClO₃分解前后的质量；第二方面：验证从反应后的剩余物中分离出的物质是否能加快KClO₃的分解．故填：比较MnO₂在KClO₃分解前后的质量；化学性质；
故答案为：（1）

实验操作	实验现象	实验结论	总结
实验一	取少量氯酸钾于使管中，加热至熔融，伸入带火星的木条．	木条接近试管底部，发亮复燃	加热氯酸钾产生氧气，但是反应所需温度较高．	二氧化锰能加快氯酸钾分解
实验二	取少量二氧化锰于试管中，加热，伸入带火星的木条	没有明显现象
实验三	取少量氯酸钾于使管中，加入少量二氧化锰加热，伸入带火星的木条	带火星的木条复燃	二氧化锰能加快氯酸钾的分解，反应符号表达式为 2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑ ．

（2）对比（或对照等）；
（3）比较MnO₂在KClO₃分解前后的质量；化学性质．

点评此题考查了如何证明二氧化锰作此反应催化剂的实验设计，同时也考查了根据化学方程式的简单计算，即已知反应物求生成物．

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序号	物质	杂质	所用试剂或方法
A	CaCl₂溶液	盐酸	过量CaCO₃，过滤
B	MnO₂	KCl	溶解，过滤，蒸发
C	KClO₃	KCl	加热至不再产生气体
D	CuSO₄溶液	FeSO₄	加入足量铁粉，充分反应，过滤