Question

某同學(xué)對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．實驗所得數(shù)據(jù)如下表．就本實驗的有關(guān)問題，請?zhí)羁眨?table class="edittable"> 實驗
編號 KClO₃（g） 氧化物 產(chǎn)生氣體（mL）
（已折算為標(biāo)況） 耗時（s） 化學(xué)式 質(zhì)量（g） 實際回收 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）本實驗的裝置由如圖所示三部分組成，其正確的接口連接順序為

a→c→b→d

．

（2）為證明編號2的實驗中MnO₂起到催化作用，上述實驗后還要測定反應(yīng)剩余物MnO₂的質(zhì)量，實驗的操作順序是：溶解→

過濾

→

洗滌

→

烘干

→

稱量

．
（3）從上表實驗數(shù)據(jù)分析，對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為

Fe₂O₃ ＞MnO₂ ＞CuO

（填物質(zhì)的化學(xué)式）．
（4）從編號3的實驗數(shù)據(jù)，可計算出KClO₃的分解率為

40.8

%（保留一位小數(shù)）．
（5）在進(jìn)行編號5的實驗時，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

濕潤的淀粉碘化鉀

試紙檢驗該氣體，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)排水法測氣體體積的進(jìn)氣方式為：短管進(jìn)氣長管出水；
（2）MnO₂難溶于水，測定反應(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所用時間的長短判斷；
（4）先根據(jù)n=

V

Vm

計算氧氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)氯酸鉀和氧氣的關(guān)系式計算氯酸鉀的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量，再計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)駶櫟牡矸鄣饣�鉀變藍(lán)；

解答：解：（1）根據(jù)排水法測氣體體積的進(jìn)氣方式為：短管進(jìn)氣長管出水，所用連接順序為a→c→b→d，故答案為：a→c→b→d；
（2）MnO₂難溶于水，測定反應(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所用時間的長短，F(xiàn)e₂O₃作催化劑用時最短，MnO₂作催化劑用時次之，CuO作催化劑用時最長，所以其催化能力從大到小的順序為：Fe₂O₃ ＞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做研究實驗時，發(fā)現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，同時綠色的混合物變成了橘黃色，則Cr元素的化合價升高，Cl元素的化合價降低，氯酸鉀在加熱條件下將Cr₂O₃氧化為可溶性化合物，同時生成氯氣，其化學(xué)式為Cl₂，氯氣能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣�鉀試紙變藍(lán)，則可以使用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗氯氣，
故答案為：Cl₂；濕潤的淀粉碘化鉀；氯酸鉀在加熱條件下將Cr₂O₃氧化為可溶性化合物；

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率影響的因素，探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響及催化效果，注意實驗過程及實驗現(xiàn)象、結(jié)論，能夠較好的考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力．