Question

【題目】某興趣小組同學(xué)對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗。

（提出問題）氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？

（設(shè)計并完成實驗）

Ⅰ．將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱

Ⅱ．將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳均勻混合加熱

Ⅲ．將xg氯酸鉀與1.0g氧化銅均勻混合加熱

（實驗現(xiàn)象分析）Ⅲ中x的值應(yīng)為_____，將實驗Ⅰ和Ⅲ比較可證明_____，將實驗Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，若稱量得到1.0g黑色粉末，再將黑色粉末和xg氯酸鉀混合加熱，現(xiàn)象與實驗Ⅲ相同，此步驟是為了證明氧化銅在該化學(xué)反應(yīng)前后_____和_____都不變。

（結(jié)論1）氧化銅也能作氯酸鉀分解的催化劑，請寫出實驗Ⅲ中的化學(xué)反應(yīng)文字表達式_____。

（繼續(xù)探究）小組同學(xué)完成上述實驗后，又深一步進行“氧化銅用量與一定質(zhì)量氯酸鉀

制取氧氣反應(yīng)速率關(guān)系”的探究，下表是他們的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)，請你回答有關(guān)問題：

氧化銅與氯酸鉀的質(zhì)量比	1/40	1/20	1/10	1/5	1/3	1/2	2/3	1/1	2/1
生成1L氧氣所需的時間（s）	124	79	50	54	75	93	106	153	240

（分析整理）據(jù)上表可知氧化銅用量過多，產(chǎn)生氧氣的速率_____（填“變快”、“變慢”或“不變”），氧化銅與氯酸鉀的質(zhì)量比為_____時，反應(yīng)速率最快。

（結(jié)論2）在化學(xué)反應(yīng)中催化劑的用量_____（填“是”或“不是”）越多越好。

（能力提升）在一定質(zhì)量的氯酸鉀中加入少量的氧化銅并加熱到不再產(chǎn)生氣體為止，下圖中能正確表示反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量變化（m）與時間（t）關(guān)系的是_____。

（提出問題）②雙氧水分解速度還和什么因素有關(guān)。

（設(shè)計并完成實驗）

	雙氧水的質(zhì)量	雙氧水的濃度	MnO2的質(zhì)量	相同時間內(nèi)產(chǎn)生產(chǎn)生O2體積
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31mL

本實驗中，測量O2體積的裝置是_____（填編號）。

（結(jié)論3）在相同條件下，雙氧水的_____，雙氧水分解得越快。

Answer 1

【答案】3.0 CuO能否改變KClO3分解的速率 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) 氯酸鉀氯化鉀+氧氣 變慢 1：10 不是 C c 濃度越大

【解析】

[實驗現(xiàn)象分析]由控制變量法的思想可知，x為3.0；根據(jù)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，將實驗Ⅰ和Ⅲ比較可證明CuO能否改變KClO3分解的速率，將實驗Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，若稱量得到1.0g黑色粉末，再將黑色粉末和xg氯酸鉀混合加熱，現(xiàn)象與實驗Ⅲ相同，此步驟是為了證明氧化銅在該化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變。故填：3.0；CuO能否改變KClO3分解的速率；質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；
[結(jié)論1]氯酸鉀在二氧化錳作催化劑加熱的條件下分解為氯化鉀和氧氣；故填：氯酸鉀氯化鉀+氧氣。
[分析整理]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知氧化銅用量過多，產(chǎn)生氧氣的速率變慢，而當(dāng)氧化銅與氯酸鉀的質(zhì)量比為1：10時，反應(yīng)速率最快；故填：變慢；1：10；
[結(jié)論2]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知在化學(xué)反應(yīng)中催化劑的用量不是越多越好；故填：不是；
[能力提升]在一定質(zhì)量的氯酸鉀中加入少量的氧化銅并加熱到不再產(chǎn)生氣體為止，開始沒有氧氣，A錯誤，氯化鉀的質(zhì)量從0增大到不變，不會變無，B錯誤；
氧化銅是該反應(yīng)的催化劑，質(zhì)量不變，C正確；

加熱到不再產(chǎn)生氣體，則氯酸鉀的質(zhì)量為0，D錯誤；故填：C；
[設(shè)計并完成實驗]氣體短管進長管出才能排出試劑瓶中的水，所以應(yīng)該選擇c裝置作為實驗裝置；故填：c；
[結(jié)論]從表中實驗數(shù)據(jù)可知雙氧水濃度越大，分解得越快。故填：濃度越大