Question

【題目】在老師的指導下，小華和小明利用如圖1所示裝置對氯酸鉀制氧氣進行了深入的探究學習。資料：

①氯酸鉀的熔點約為356℃，二氧化錳的分解溫度約為535℃。用酒精燈給物質加熱，受熱物質的溫度一般約為400℃左右；

②不同配比是指氯酸鉀和二氧化錳混合物中，氯酸鉀和二氧化錳的質量比；

③氯酸鉀分解時，傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖（圖2）及不同配比時氧氣濃度隨溫度的變化示意圖（圖3）如下：

請回答問題：

（1）分析圖2，氯酸鉀分解溫度__________（填“高于”、“等于”或“低于”）其熔點。

（2）分析圖2，在氯酸鉀分解前，傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是___________

（3）分析圖3，氯酸鉀分解溫度隨物質配比變化的規律是___________，當物質配比為1：2時，氯酸鉀分解溫度約為________℃。

（4）為證實二氧化錳的催化作用，小華利用如圖4裝置進行如表所示的實驗：

步驟	實驗操作	實驗現象
Ⅰ	檢查氣密性。
Ⅱ	分別在“Y”形管兩側支管中加入少量二氧化錳和氯酸鉀，塞緊橡皮塞。
Ⅲ	分別用酒精燈先后加熱二氧化錳和氯酸鉀，用帶火星木條放在導管口。	加熱左側支管，可觀察到_____， 加熱右側支管，可觀察到_____。
Ⅳ	冷卻后，將“Y”形管左側支管中部分二氧化錳混入右側支管中，振蕩“Y”形管，加熱，用帶火星木條放在導管口。	加熱時間短于步驟Ⅲ，木條很快復燃

請回答：

①完善步驟Ⅲ中的填空：加熱右側支管，可觀察到________________。

②小華認為根據步驟Ⅳ的實驗現象就能說明二氧化錳是氯酸鉀分解的催化劑，但小明不同意她的觀點，小明認為還需證明在此反應中二氧化錳的__________和__________不變。后來在老師的指導下，小華完善了實驗方案，最終驗證了自己的結論，則氯酸鉀制取氧氣的符號表達式___________。

（5）根據氯酸鉀的化學式KClO3計算：

①氯酸鉀的相對分子質量 ______________

②12.25g氯酸鉀中含氧元素 ____________g。

Answer 1

【答案】高于 試管內氣壓增大，排出一部分空氣，使濃度降低 物質配比越大，氯酸鉀分解溫度越高 70 木條較長時間后復燃 質量 化學性質 KClO3KCl+O2 122.5 4.8

【解析】

（1）通過圖中數據可知，氯酸鉀的分解溫度大約是380℃，氯酸鉀的熔點是356℃，所以氯酸鉀分解的溫度高于其熔點。故答案為：高于；

（2）實驗裝置內的空氣受熱膨脹，會發生逸出，導致裝置內的氧氣濃度降低。所以在氯酸鉀分解前，傳感器得到氧氣濃度降低的可能原因是試管內的壓強增大，排出一部分空氣。故答案為：試管內氣壓增大，排出一部分空氣，使濃度降低

（3）通過分析圖3中的氯酸鉀的分解數據可知，氯酸鉀分解溫度隨物質配比變化的規律是配比越大，分解溫度越高。當物質配比是1:2時，氯酸鉀分解溫度約為70℃左右。故答案為：物質配比越大，氯酸鉀分解溫度越高、70；

（4）Ⅰ、連接裝置，將導管放入水中，然后用手緊握Y型管的外壁。觀察到導管口有氣泡冒出，則證明氣密性良好；Ⅱ、沒有加熱時，氯酸鉀不會分解，所以沒有任何現象發生；Ⅲ、加熱二氧化錳沒有氧氣生成，所以帶火星的小木條不復燃。加熱氯酸鉀一段時間后，木條復燃；Ⅳ、在二氧化錳的催化作用下，氯酸鉀在較低的溫度下就能分解生成氧氣，操作方法是將Y型管傾斜并抖動，使二氧化錳沿管壁滑入另一側中。

①加熱二氧化錳沒有氧氣產生，所以木條不復燃；加熱氯酸鉀一段時間后，木條才復燃。故答案為：木條較長時間后復燃；

②在化學反應中，能改變其他物質的化學反應速率，但是自身的質量和化學性質在化學反應前后不發生改變。這樣的物質叫做催化劑。氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解出氯化鉀和氧氣。故答案為：質量、化學性質、KClO3KCl+O2；

（5）①氯酸鉀的相對分子質量是一個氯原子的相對原子質量、一個鉀原子的相對原子質量、三個氧原子的相對原子質量的加和。即：39×1+35.5×1+16×3=122.5。故答案為：122.5；

②通過①可以計算出，氯酸鉀中氧元素的質量分數為：。則12.25g氯酸鉀中，氧元素的質量為：。故答案為：4.8g。

故答案為（1）高于（2）試管內氣壓增大，排出一部分空氣，使濃度降低（3）物質配比越大，氯酸鉀分解溫度越高、70（4）①木條較長時間后復燃②質量、化學性質、KClO3KCl+O2（5）①122.5②4.8g