Question

某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗．
（1）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲設計以下對比實驗：
Ⅰ．將3.0g KClO₃與1.0g MnO₂均勻混合加熱
Ⅱ．將x g KClO₃與1.0g CuO均勻混合加熱
在相同溫度下，比較兩組實驗產生O₂的快慢．
Ⅰ中反應的化學方程式是

2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

；Ⅱ中x的值應為

3.0

．
【反思】單獨加熱KClO₃時反應緩慢，加入MnO₂或CuO后反應明顯加快，若要證明MnO₂ 和CuO是該反應的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后的

化學性質

和

質量

是否改變．
（2）某同學稱取-定質量的氯酸鉀和二氧化錳混合物16.0g，放入大試管中加熱至質量不再變化為止，稱得固體質量為11.2g．
[數(shù)據(jù)處理]
（1）根據(jù)質量守恒定律，計算得到氧氣的質量為

4.8g

g．
（2）計算氯酸鉀的質量

12.25

g．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳做催化劑的條件下分解成氯化鉀和氧氣分析；根據(jù)控制氯酸鉀的質量相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果分析；根據(jù)催化劑的特點進行分析．
（2）根據(jù)反應前后質量的減少量，就是生成氧氣的質量，求出氧氣質量，再根據(jù)化學方程式由氧氣質量，計算出參加反應的氯酸鉀的質量．

解答：解：（1）Ⅰ中反應物是氯酸鉀，生成物是氯化鉀和氧氣，用最小公倍數(shù)法配平，反應條件是二氧化錳做催化劑加熱，所以方程式是：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；設計對照實驗時只能有一個變量，其它量必須相同，該實驗的變量是催化劑的種類，所以氯酸鉀的質量必須相等，所以X是3.0g；催化劑是一種物質，在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質，所以要證明MnO₂ 和CuO是該反應的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后的質量和化學性質不變；
（2）根據(jù)質量守恒定律可知，反應前后質量的減少量，就是生成氧氣的質量，所以生成氧氣的質量為：16.0g-11.2g=4.8g，設要生成4.8g氧氣需要參加反應的氯酸鉀的質量為X，則：
2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
245              96
X                4.8g
根據(jù)：

245

96

=

X

4.8g

解得X=12.25g．
故答案為：（1）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；3.0；化學性質；質量；（2）4.8g；12.25．

點評：本題通過實驗探究了二氧化錳和氧化銅在過氧化氫制氧氣中的催化作用，側重實驗能力和分析能力的考查．