Question

7．某小组同学取氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，加热一段时间后，收集到所需要的氧气，停止加热．试管中的固体成分是什么呢？引发了大家的思考：
【猜想与假设】甲同学：氯酸钾和二氧化锰的混合物
乙同学：氯化钾和二氧化锰的混合物
【表达交流】制取氧气过程中发生反应的符号表达式为2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
【反思与评价】请对甲同学的猜想进行评价因为反应一段时间了，而剩余固体中不可能无氯化钾，故甲同学的猜想错误；
猜想乙的理由是氯酸钾已经完全反应；
【进行实验】为准确得出结论，同学们决定继续对固体加热，在试管口放一带火星的木条，木条复燃．
解释与结论】试管中固体成分为氯酸钾、氯化钾和二氧化锰的混合物．

Answer 1

分析 【表达交流】氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾和氧气；
【反思与评价】根据质量守恒定律，考虑“反应一段时间收集到所需的氧气后停止加热”，进行分析；
【解释与结论】根据实验现象分析．

解答 解：【表达交流】氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
【反思与评价】催化剂在反应前后质量和化学性质都不会改变，所以反应后的物质中有二氧化锰，因为反应一段时间了，而剩余固体中不可能无氯化钾，故甲同学的猜想错误；乙同学是氯化钾和二氧化锰的混合物，说明氯酸钾已经完全反应；
【解释与结论】由于对固体加热，在试管口放一带火星的木条，木条复燃．说明固体中还有未完全分解的氯酸钾；试管中固体成分为氯酸钾、氯化钾和二氧化锰的混合物．
故答案为：【表达交流】2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
【反思与评价】因为反应一段时间了，而剩余固体中不可能无氯化钾，故甲同学的猜想错误；氯酸钾已经完全反应；
【解释与结论】氯酸钾、氯化钾和二氧化锰的混合物．

点评 解决本题的关键是实验室用加热氯酸钾和少量二氧化锰的混合物来制取氧气，其中二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变；根据氯酸钾是否完全反应分析，是解题的关键．