Question

催化剂在科研、医药生产和电子工业等前沿领域有着广泛应用．
（1）为探究二氧化锰对氯酸钾分解的催化作用．在相同条件下，同学们按下表进行实验并记录相关数据．（其他影响实验的因素均相同）

编号	KClO3质量/g	其他物质质量/g	待测数据
实验1	2.0
实验2	a	MnO2  0.5

①表中a的数值应是

 

．
②表中的待测数据指

 

（填字母序号）．
A．氧气的质量        B．反应后固体的质量        C．氧气的体积        D．单位时间内产生氧气的体积
③设计“实验1”的目的是

 

．
（2）同学们继续探究二氧化锰是否参与了氯酸钾的分解反应．氯酸钾和二氧化锰混合加热的化学方程式为：2KClO₃

MnO2  .

2KCl+3O₂↑．已知氯酸钾与二氧化锰混合加热时连续发生如下反应，试分析后按要求填空．
（I）2KClO₃+2MnO₂

△   .

2KMnO₄+Cl₂↑+O₂↑；
（II）

 

（用化学方程式表示）；
（III）K₂MnO₄+Cl₂

△   .

2KCl+MnO₂+O₂↑．
通过以上分析，同学们得出结论：二氧化锰参与了氯酸钾的分解反应．
【拓展】氟利昂释放出的氯原子参与了臭氧层的破坏，其微观示意图如下：

综合图中①②③的反应过程，写出臭氧层被破坏的化学方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）设计实验1是为了只加热氯酸钾测定产生氧气的时间和体积量，实验2是为了测定加入二氧化锰后的同等质量的氯酸钾加热反应，生成氧气的速度及体积量，然后进行对比说明二氧化锰在反应中所起的作用．
（2）II高锰酸钾在产物中没有出现，综合I、II可以看出是发生了分解反应．
【拓展】综合图示以及该反应的过程，关键是找反应物生成物以及条件，进而完成．

解答：解：（1）为探究二氧化锰对氯酸钾分解所起的作用．在相同条件下表中a的数值应是2.0g，这样才能和实验1只加热氯酸钾测定产生氧气的时间和体积量进行对比；②表中的待测数据指单位时间内产生氧气的体积，从而明确二氧化锰在反应中加快化学反应速率所起的催化作用．
故答案为：
①2.0②D③对比（或对照、或空白实验）
（2）II高锰酸钾在产物中没有出现，综合I、II可以看出该反应的反应物是高锰酸钾，产物是锰酸钾，也就是发生了分解反应．
【拓展】由微观示意图可以看出，反应物是臭氧生成物是氧气，条件是氯原子及日光，以此解决问题．
故答案为：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；2O₃

Cl   .

日光

3O₂

点评：此题是对催化剂知识的探讨，解题的关键是利用相关的信息对催化剂的反应机理有一定的认识，是一道训练学生思维的开放性习题．