Question

3．某實驗小組欲證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進行了如下實驗：按表中的質(zhì)量混合好固體后，在相同條件下加熱，并與二氧化錳的催化效果做比較，實驗均以生成50mL氣體為準（見圖甲）：

編號	氯酸鉀質(zhì)量（g）	其他物質(zhì)質(zhì)量（g）	待測數(shù)據(jù)
1	2.0	∕
2	2.0	氧化銅　　0.5
3	2.0	二氧化錳　0.5

回答下列問題：
（1）表格中的“待測數(shù)據(jù)”是指時間．
（2）請寫出實驗室氯酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）為了實驗結(jié)論嚴謹準確．還需要控制的變量有氧化銅的有無．
（4）為了較準確地測量氣體體積，在讀取反應(yīng)前后量氣管中液面的讀數(shù)的過程中，應(yīng)注意ad（填字母編號）．
A．視線與凹液面最低處相平
B．讀數(shù)前不能移動量氣管和水準管
C．讀數(shù)前應(yīng)上下移動水準管，待兩管液面相平再讀數(shù)
D．保持水準管靜止，待水準管中液面不再上升時，立刻讀數(shù)
（5）若50mL量氣管中液面的位置如圖乙所示，A與B刻度間相差1mL，刻度A為20，則此時氣體的讀數(shù)為20.80mL．
（6）如果要進一步探究氧化銅在反應(yīng)中是否起到催化作用，請完成后續(xù)實驗．

實驗步驟	設(shè)計這一步驟的目的
實驗表明，加入氧化銅后產(chǎn)生氧氣的速率比未加入時快得多	氧化銅能加快氯酸鉀的分解
將加熱后殘留的固體溶于足量的水，過濾后稱重CuO的質(zhì)量	CuO的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否保持不變
將過濾后的CuO重新與KClO3混合加熱，觀察是否依舊能加快KClO3的分解	CuO的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否保持不變

Answer 1

分析 （1）實驗的目的是：證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進行比較，上述實驗中已有數(shù)據(jù)KClO₃質(zhì)量和其它物質(zhì)質(zhì)量，要比較催化效果就是看使用氧化銅與二氧化錳哪一種產(chǎn)生相同體積氣體時所需時間短，或在相同時間內(nèi)，哪一種物質(zhì)產(chǎn)生的氣體多．
（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物時，氯酸鉀分解能生成氯化鉀和氧氣，在反應(yīng)中，二氧化錳作催化劑．
（3）根據(jù)實驗的目的分析；
（4）在測量氫氣體積時，為了使測量更為準確，要注意上下移動水準管，使左右兩管的液面相平，以使量氣管中的氣壓與大氣氣壓相等，讀數(shù)時視線應(yīng)與左管內(nèi)凹液面最低處相平，以減少觀察誤差．
（5）結(jié)合題意與圖示，并根據(jù)量氣管的讀數(shù)方法分析即可；
（5）根據(jù)催化劑的特點具體分析即可．

解答 解：（1）證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，并與二氧化錳的催化效果進行比較，對比實驗一定要控制變量，此實驗中應(yīng)控制氯酸鉀質(zhì)量、氣體的體積、氧化銅與二氧化錳的質(zhì)量相等，可變的量是生成等體積（50mL）氣體所需用的時間．故答案為：時間．
（2）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解能生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．故答案為：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）實驗證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，所以實驗的變量是氧化銅的有無；故答案為：氧化銅的有無；
（4）讀數(shù)時，要注意視線應(yīng)于量氣管凹液面的最低處保持水平；每次讀數(shù)前應(yīng)上下移動水準管，待兩管液面相平再讀數(shù)是為了防止水的壓強造成的誤差；
故選ad．
（5）因為A與B刻度間相差1mL，刻度A的讀數(shù)為20，氣體從導(dǎo)管出來進到量氣管中是從A逐漸到B，所以此時氣體的讀數(shù)為20.80mL．
故答案為：20.80mL．
（3）因為催化劑的特點是：能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，但它本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變，所以還應(yīng)該做的實驗如下表：

實驗步驟	實驗操作及現(xiàn)象	設(shè)計目的
1	實驗表明，加入CuO后產(chǎn)生O2的速率比未加時快得多	CuO能加快KClO3的分解
2	將加熱后殘留的固體溶于足量的水，過濾后稱重CuO的質(zhì)量	CuO的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否保持不變
3	將過濾后的CuO重新與KClO3混合加熱，觀察是否依舊能加快KClO3的分解	CuO的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否保持不變

點評 本題屬于實驗探究題，同學(xué)需要根據(jù)題意并結(jié)合課本所學(xué)相關(guān)知識深入分析，這類題有些答案并不固定但必須合理．