Question

3．某實(shí)驗(yàn)小組欲證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：按表中的質(zhì)量混合好固體后，在相同條件下加熱，并與二氧化錳的催化效果做比較，實(shí)驗(yàn)均以生成50mL氣體為準(zhǔn)（見圖甲）：

編號(hào)	氯酸鉀質(zhì)量（g）	其他物質(zhì)質(zhì)量（g）	待測(cè)數(shù)據(jù)
1	2.0	∕
2	2.0	氧化銅　　0.5
3	2.0	二氧化錳　0.5

回答下列問題：
（1）表格中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是指時(shí)間．
（2）請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)室氯酸鉀制氧氣的化學(xué)方程式2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）為了實(shí)驗(yàn)結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確．還需要控制的變量有氧化銅的有無．
（4）為了較準(zhǔn)確地測(cè)量氣體體積，在讀取反應(yīng)前后量氣管中液面的讀數(shù)的過程中，應(yīng)注意ad（填字母編號(hào)）．
A．視線與凹液面最低處相平
B．讀數(shù)前不能移動(dòng)量氣管和水準(zhǔn)管
C．讀數(shù)前應(yīng)上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，待兩管液面相平再讀數(shù)
D．保持水準(zhǔn)管靜止，待水準(zhǔn)管中液面不再上升時(shí)，立刻讀數(shù)
（5）若50mL量氣管中液面的位置如圖乙所示，A與B刻度間相差1mL，刻度A為20，則此時(shí)氣體的讀數(shù)為20.80mL．
（6）如果要進(jìn)一步探究氧化銅在反應(yīng)中是否起到催化作用，請(qǐng)完成后續(xù)實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)步驟	設(shè)計(jì)這一步驟的目的
實(shí)驗(yàn)表明，加入氧化銅后產(chǎn)生氧氣的速率比未加入時(shí)快得多	氧化銅能加快氯酸鉀的分解
將加熱后殘留的固體溶于足量的水，過濾后稱重CuO的質(zhì)量	CuO的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否保持不變
將過濾后的CuO重新與KClO3混合加熱，觀察是否依舊能加快KClO3的分解	CuO的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否保持不變

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)的目的是：證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較，上述實(shí)驗(yàn)中已有數(shù)據(jù)KClO₃質(zhì)量和其它物質(zhì)質(zhì)量，要比較催化效果就是看使用氧化銅與二氧化錳哪一種產(chǎn)生相同體積氣體時(shí)所需時(shí)間短，或在相同時(shí)間內(nèi)，哪一種物質(zhì)產(chǎn)生的氣體多．
（2）加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物時(shí)，氯酸鉀分解能生成氯化鉀和氧氣，在反應(yīng)中，二氧化錳作催化劑．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的分析；
（4）在測(cè)量氫氣體積時(shí)，為了使測(cè)量更為準(zhǔn)確，要注意上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，使左右兩管的液面相平，以使量氣管中的氣壓與大氣氣壓相等，讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與左管內(nèi)凹液面最低處相平，以減少觀察誤差．
（5）結(jié)合題意與圖示，并根據(jù)量氣管的讀數(shù)方法分析即可；
（5）根據(jù)催化劑的特點(diǎn)具體分析即可．

解答 解：（1）證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較，對(duì)比實(shí)驗(yàn)一定要控制變量，此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制氯酸鉀質(zhì)量、氣體的體積、氧化銅與二氧化錳的質(zhì)量相等，可變的量是生成等體積（50mL）氣體所需用的時(shí)間．故答案為：時(shí)間．
（2）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解能生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．故答案為：2KClO₃ $\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，所以實(shí)驗(yàn)的變量是氧化銅的有無；故答案為：氧化銅的有無；
（4）讀數(shù)時(shí)，要注意視線應(yīng)于量氣管凹液面的最低處保持水平；每次讀數(shù)前應(yīng)上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，待兩管液面相平再讀數(shù)是為了防止水的壓強(qiáng)造成的誤差；
故選ad．
（5）因?yàn)锳與B刻度間相差1mL，刻度A的讀數(shù)為20，氣體從導(dǎo)管出來進(jìn)到量氣管中是從A逐漸到B，所以此時(shí)氣體的讀數(shù)為20.80mL．
故答案為：20.80mL．
（3）因?yàn)榇呋瘎┑奶攸c(diǎn)是：能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，但它本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變，所以還應(yīng)該做的實(shí)驗(yàn)如下表：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象	設(shè)計(jì)目的
1	實(shí)驗(yàn)表明，加入CuO后產(chǎn)生O2的速率比未加時(shí)快得多	CuO能加快KClO3的分解
2	將加熱后殘留的固體溶于足量的水，過濾后稱重CuO的質(zhì)量	CuO的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否保持不變
3	將過濾后的CuO重新與KClO3混合加熱，觀察是否依舊能加快KClO3的分解	CuO的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否保持不變

點(diǎn)評(píng) 本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，同學(xué)需要根據(jù)題意并結(jié)合課本所學(xué)相關(guān)知識(shí)深入分析，這類題有些答案并不固定但必須合理．