Question

某同学对MnO₂、CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃在氯酸钾受热分解反应中的催化作用进行了研究．实验所得数据如下表．就本实验的有关问题，请填空：

实验 编号

KClO3（g）

氧化物

产生气体（mL） （已折算为标况）

耗时（s）

化学式

质量（g）

实际回收

1

0.6

-

-

-

10

480

2

0.6

MnO2

0.20

90%

67.2

36.5

3

0.6

CuO

0.20

90%

67.2

79.5

4

0.6

Fe2O3

0.20

90%

67.2

34.7

5

0.6

Cr2O3

0.20

异常

67.2

188.3

（1）本实验的装置由如图所示三部分组成，其正确的接口连接顺序为

a→c→b→d

．

（2）为证明编号2的实验中MnO₂起到催化作用，上述实验后还要测定反应剩余物MnO₂的质量，实验的操作顺序是：溶解→

过滤

→

洗涤

→

烘干

→

称量

．
（3）从上表实验数据分析，对氯酸钾受热分解有催化作用的物质，按其催化能力从大到小的顺序为

Fe₂O₃ ＞MnO₂ ＞CuO

（填物质的化学式）．
（4）从编号3的实验数据，可计算出KClO₃的分解率为

40.8

%（保留一位小数）．
（5）在进行编号5的实验时，有刺激性的黄绿色气体产生，该气体可能是

Cl₂

（填化学式），常用

湿润的淀粉碘化钾

试纸检验该气体，上述异常现象产生的原因是

氯酸钾在加热条件下将Cr₂O₃氧化为可溶性化合物

．

Answer 1

分析：（1）根据排水法测气体体积的进气方式为：短管进气长管出水；
（2）MnO₂难溶于水，测定反应剩余物MnO₂的质量，要溶解、过滤、洗涤、干燥、称量；
（3）根据生成相同体积氧气时所用时间的长短判断；
（4）先根据n=

V

Vm

计算氧气的物质的量，再根据氯酸钾和氧气的关系式计算氯酸钾的物质的量，根据m=nM计算反应的氯酸钾的质量，再计算分解的氯酸钾与加入的氯酸钾的质量之比即可；
（5）根据元素守恒及题意判断生成物，氯气有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾变蓝；

解答：解：（1）根据排水法测气体体积的进气方式为：短管进气长管出水，所用连接顺序为a→c→b→d，故答案为：a→c→b→d；
（2）MnO₂难溶于水，测定反应剩余物MnO₂的质量，要溶解、过滤、洗涤、干燥、称量；
故答案为：过滤、洗涤、干燥、称量；
（3）根据生成相同体积氧气时所用时间的长短，Fe₂O₃作催化剂用时最短，MnO₂作催化剂用时次之，CuO作催化剂用时最长，所以其催化能力从大到小的顺序为：Fe₂O₃ ＞MnO₂ ＞CuO；
（4）生成氧气的物质的量为n=

V

Vm

=

0.0672L

22.4L/mol

=0.003mol，
2KCl₃

CuO  .

△

2KCl+3O₂↑
2mol                                     3mol  
0.002mol                              0.003mol
所以反应的氯酸钾的物质的量为 0.002mol，质量为m=nM=0.002mol×122.5g/mol=0.245g，
所以其分解率为

0.245g

0.6g

×100%=40.8%，
故答案为：40.8%；
（5）用Cr₂O₃做研究实验时，发现有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色，则Cr元素的化合价升高，Cl元素的化合价降低，氯酸钾在加热条件下将Cr₂O₃氧化为可溶性化合物，同时生成氯气，其化学式为Cl₂，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，则可以使用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气，
故答案为：Cl₂；湿润的淀粉碘化钾；氯酸钾在加热条件下将Cr₂O₃氧化为可溶性化合物；

点评：本题考查化学反应速率影响的因素，探究催化剂对化学反应速率的影响及催化效果，注意实验过程及实验现象、结论，能够较好的考查学生综合应用知识的能力．