Question

【题目】某化学兴趣小组通过实验探究分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰的作用，该反应的符号表达式为______．

（设计实验）用图 1 所示装置进行实验，步骤如下：

步骤Ⅰ：检查装置气密性，操作方法是______，观察到______，则说明装置气密性良好； 步骤Ⅱ：按照如图 1 装入药品；

步骤Ⅲ：加热右侧支管，用带火星的木条在导管口检验生成的气体； 步骤Ⅳ：冷却后，将装置倾斜，使左侧支管中的药品进入右侧支管，再加热右侧支管，用带火星的木条在导 管口检验生成的气体．

（实验现象）步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中，一段时间后都能观察到带火星的木条复燃，但不同的是______．

（交流反思）要想确认分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰是催化剂，还需通过实验证明二氧化锰的_____和_____在反应前后都没有发生变化．

（拓展探究）在老师的指导下，该小组同学利用图 2 所示装置继续进行深入探究．以氧气的体积分数为纵 坐标，温度为横坐标，得到图 3 所示曲线（图中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯 酸钾和二氧化锰的质量比）．

（实 验 分 析） 根据图 3氯酸钾的分解温度随氯酸钾和二氧化锰的质量比变化的大致规律是__________________ ；分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰起催化作用，可能是因为二氧化锰能_______________________．

Answer 1

【答案】KClO3KCl+O2连接装置，先将导管口伸入液面以下，双手紧握 Y 型试管；导管口有气泡冒出步骤Ⅳ中木条复燃更快质量化学性质氯酸钾和二氧化锰质量比越小，氯酸钾分解温度越低；降低氯酸钾的分解温度

【解析】

在二氧化锰的催化作用下，加热氯酸钾分解为氯化钾和氧气；反应的符号表达式为：KClO3 KCl+O2；

【设计实验】

根据图 1的特点，分析可知，检查装置气密性的方法是：连接装置，先将导管口伸入液面以下，双手紧握 Y 型试管，导管口有气泡冒出，证明装置不漏气；

【实验现象】

步骤Ⅲ中是单独加热氯酸钾制取氧气，需要加热的温度较高，加热时间长，所以带火星的木条复燃较慢；步骤Ⅳ中氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气，需要的温度较低，分解速率快，所以带火星的木条复燃较快；

【交流反思】

在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫做催化剂，所以步骤Ⅳ的实验现象不能说明MnO2是KClO3分解的催化剂，还需证明在此反应中MnO2的质量和化学性质不变；

【实验分析】

通过分析图3中氯酸钾的分解数据可知，KClO3分解温度随物质配比变化的规律是配比越大，分解温度越高，氯酸钾和二氧化锰的质量比越小，氯酸钾的分解温度越低；分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰起催化作用，可能是因为二氧化锰能降低氯酸钾的分解温度。