Question

某同學(xué)對(duì)MnO₂、CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃在氯酸鉀受熱分解反應(yīng)中的催化作用進(jìn)行了研究．實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下表．就本實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問題，請(qǐng)?zhí)羁眨?table class="edittable"> 實(shí)驗(yàn)
編號(hào) KClO₃（g） 氧化物 產(chǎn)生氣體（mL）
（已折算為標(biāo)況） 耗時(shí)（s） 化學(xué)式 質(zhì)量（g） 實(shí)際回收 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 異常 67.2 188.3（1）本實(shí)驗(yàn)的裝置由如圖所示三部分組成，其正確的接口連接順序?yàn)?!--BA-->

a→c→b→d

．

（2）為證明編號(hào)2的實(shí)驗(yàn)中MnO₂起到催化作用，上述實(shí)驗(yàn)后還要測(cè)定反應(yīng)剩余物MnO₂的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)的操作順序是：溶解→

過濾

→

洗滌

→

烘干

→

稱量

．
（3）從上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，對(duì)氯酸鉀受熱分解有催化作用的物質(zhì)，按其催化能力從大到小的順序?yàn)?!--BA-->

Fe₂O₃ ＞MnO₂ ＞CuO

（填物質(zhì)的化學(xué)式）．
（4）從編號(hào)3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可計(jì)算出KClO₃的分解率為

40.8

%（保留一位小數(shù)）．
（5）在進(jìn)行編號(hào)5的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有刺激性的黃綠色氣體產(chǎn)生，該氣體可能是

Cl₂

（填化學(xué)式），常用

濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀

試紙檢驗(yàn)該氣體，上述異�，F(xiàn)象產(chǎn)生的原因是

氯酸鉀在加熱條件下將Cr₂O₃氧化為可溶性化合物

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)排水法測(cè)氣體體積的進(jìn)氣方式為：短管進(jìn)氣長(zhǎng)管出水；
（2）MnO₂難溶于水，測(cè)定反應(yīng)剩余物MnO₂的質(zhì)量，要溶解、過濾、洗滌、干燥、稱量；
（3）根據(jù)生成相同體積氧氣時(shí)所用時(shí)間的長(zhǎng)短判斷；
（4）先根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)氯酸鉀和氧氣的關(guān)系式計(jì)算氯酸鉀的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計(jì)算反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量，再計(jì)算分解的氯酸鉀與加入的氯酸鉀的質(zhì)量之比即可；
（5）根據(jù)元素守恒及題意判斷生成物，氯氣有氧化性，能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀變藍(lán)；

解答：解：（1）根據(jù)排水法測(cè)氣體體積的進(jìn)氣方式為：短管進(jìn)氣長(zhǎng)管出水，所用連接順序?yàn)閍→c→b→d，故答案為：a→c→b→d；
（2）MnO₂難溶于水，測(cè)定反應(yīng)剩余物MnO₂的質(zhì)量，要溶解、過濾、洗滌、干燥、稱量；
故答案為：過濾、洗滌、干燥、稱量；
（3）根據(jù)生成相同體積氧氣時(shí)所用時(shí)間的長(zhǎng)短，F(xiàn)e₂O₃作催化劑用時(shí)最短，MnO₂作催化劑用時(shí)次之，CuO作催化劑用時(shí)最長(zhǎng)，所以其催化能力從大到小的順序?yàn)椋篎e₂O₃ ＞MnO₂ ＞CuO；
（4）生成氧氣的物質(zhì)的量為n=

V

Vm

=

0.0672L

22.4L/mol

=0.003mol，
2KCl₃

CuO  .

△

2KCl+3O₂↑
2mol                                     3mol  
0.002mol                              0.003mol
所以反應(yīng)的氯酸鉀的物質(zhì)的量為 0.002mol，質(zhì)量為m=nM=0.002mol×122.5g/mol=0.245g，
所以其分解率為

0.245g

0.6g

×100%=40.8%，
故答案為：40.8%；
（5）用Cr₂O₃做研究實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，同時(shí)綠色的混合物變成了橘黃色，則Cr元素的化合價(jià)升高，Cl元素的化合價(jià)降低，氯酸鉀在加熱條件下將Cr₂O₃氧化為可溶性化合物，同時(shí)生成氯氣，其化學(xué)式為Cl₂，氯氣能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，則可以使用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣，
故答案為：Cl₂；濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀；氯酸鉀在加熱條件下將Cr₂O₃氧化為可溶性化合物；

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率影響的因素，探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響及催化效果，注意實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論，能夠較好的考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力．