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题型:科学探究题 难度:0.85 引用次数:41 题号:17370380
某中学实验小组在实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取氧气,此反应的符号表达式为________。反应一段时间收集到所需的氧气后停止加热,小组同学们讨论认为固体的组成存在两种情况,小组成员对其剩余固体的成分进行如下猜想:
小平的猜想:KClO3、KCl、MnO2
小福的猜想:_______
以上猜想中,小平猜想的理由,理由一:氯酸钾是剩余的固体反应物;理由二:________
理由三:二氧化锰是固体催化剂一定存在。
小平同学为了验证自己的猜想,设计的实验方法是:取样于试管中(或继续)加热,伸入带火星的木条,________,则证明小平的猜想是正确的。
小组同学经过此次实验分析共同总结出对化学反应的固体成分探究时,需要考虑的因素是固体生成物、固体催化剂一定存在;_________可能存在。有关放出氧的质量(g)与反应时间(t)的关系图象如下图,t1时刻固体成分中________氯酸钾(填“存在或不存在")。

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【推荐1】某化学兴趣小组通过实验探究在分解氯酸钾制氧气的反应中二氧化锰的作用,该反应的化学方程式为 _____
   
【设计实验】用图1 所示装置进行实验,步骤如下: 步骤Ⅰ: _____; 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,但木条复燃更快的是 _____(填“Ⅲ”或“IV”)。
【交流反思】要想确认分解氯酸钾制取氧气的反应中二氧化锰是催化剂,还需通过实验证 明二氧 化锰质量和 _____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 _____;在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 _____
2019-12-26更新 | 82次组卷
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【推荐2】某兴趣小组对氯酸钾分解反应制取氧气的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,相同的装置完成表中实验:
编号氯酸钾质量/g催化剂催化剂质量/g收集50mL氧气所需时间/s
实验15--171
实验25MnO20.549
实验35Fe2O30.558
实验45KCl0.5154

(1)设置实验1的目的是_____
(2)Fe2O3铁元素(Fe)的化合价为_____
(3)由实验1和实验4可知,氯化钾_____(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集50mL氧气,所需时间明显少于171s,解释原因:_____
(4)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mL氧气所需时间外,还可以测量相同时间内_____
(5)有同学在实验室中用高锰酸钾制取氧气时,发现收集到的氧气产量远远大于理论产量,提出如下猜想
猜想一:可能是锰酸钾在加热时会产生氧气;
猜想二:可能是_____在加热时会产生氧气;
请你设计实验证明猜想一正确(写出实验步骤和实验现象)。
实验步骤:_____
实验现象:_____
2020-12-23更新 | 23次组卷
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解题方法
【推荐3】小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行实验:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
实验编号实验药品分解温度
氯酸钾580℃
氯酸钾、二氧化锰(质量比 1:1)350℃
氯酸钾、氧化铜(质量比 l:1)370℃
氯酸钾、氧化铁(质量比 1:1)390℃

【分析数据、得出结论】
(1)由实验_____对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是_____
(3)若氧化铁是该反应的催化剂,请写出这个反应的文字表达式_____
(4)如表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据。
①据如表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为_____时,反应速率最快;
②通过分析可知,在化学反应中催化剂的用量_____越多越好。(填“是”或“不是”)
③二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末,相当于减少反应物的_____,所以反应速率受到影响。
2018-12-06更新 | 65次组卷
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