Question

【題目】某化學興趣小組通過實驗探究在分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳的作用，該反應的化學方程式為 _____。

（設計實驗）用圖1 所示裝置進行實驗，步驟如下： 步驟Ⅰ： _____； 步驟Ⅱ：按照如圖1 裝入藥品；

步驟Ⅲ：加熱右側支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體；

步驟Ⅳ：冷卻后，將裝置傾斜，使左側支管中的藥品進入右側支管，再加 熱右側支管，用帶火星的木條在導管口檢驗生成的氣體。

（實驗現象）步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中，一段時間后都能觀察到帶火星的木條復燃，但木條復燃更快的是 _____（填“Ⅲ”或“IV”）。

（交流反思）要想確認分解氯酸鉀制取氧氣的反應中二氧化錳是催化劑，還需通過實驗證 明二氧 化錳質量和 _____在反應前后都沒有發生變化。

（拓展探究）在老師的指導下，該小組同學利用圖2 所示裝置繼續進行深入探究。以氧 氣的體積分 數為縱坐標，溫度為橫坐標，得到圖3 所示曲線（圖中的“1：2”、“1：1”、“2：1”、“3：1”、“4：1”、“5：1”指氯酸鉀和二氧化錳的質量比）。

（實驗分析）根據圖 3，氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀和二氧化錳的質量比變化的大致規 律 是 _____；在分解氯酸鉀制氧氣的反 應中 二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能 _____。

Answer 1

【答案】2KClO32KCl+3O2↑ 檢查裝置的氣密性 IV 化學性質 氯酸鉀和二氧化錳的質量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低 降低氯酸鉀的分解溫度

【解析】

在二氧化錳的催化作用下，加熱氯酸鉀分解為氯化鉀和氧氣；反應的化學方程式為：2KClO32KCl+3O2↑；

[設計實驗]制備氣體時，連接好裝置要先檢查裝置的氣密性；

[實驗現象]步驟Ⅲ中是單獨加熱氯酸鉀制取氧氣，需要加熱的溫度較高，加熱時間長，所以帶火星的木條復燃較慢；步驟Ⅳ中氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣，需要的溫度較低，分解速率快，所以帶火星的木條復燃較快；

[交流反思]在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率（既能提高也能降低），而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變的物質叫做催化劑，所以步驟Ⅳ的實驗現象不能說明MnO2是KClO3分解的催化劑，還需證明在此反應中MnO2的質量和化學性質不變；[實驗分析]通過分析圖3中氯酸鉀的分解數據可知，KClO3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，氯酸鉀和二氧化錳的質量比越小，氯酸鉀的分解溫度越低；分解氯酸鉀制氧氣的反應中二氧化錳起催化作用，可能是因為二氧化錳能降低氯酸鉀的分解溫度。