Question

29、實驗室制氧氣的方法有好幾種，加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物可以制得氧氣（反應后生成物除了氧氣還有氯化鉀，氯化鉀能溶解于水，二氧化錳不溶于水），為了證明其中二氧化錳是反應的催化劑，可以設計加熱氯酸鉀和氯酸鉀與二氧化錳的混合物兩個對比實驗，比較生成氧氣速率的大�。�試回答下列問題：
（1）進行對比實驗可用帶火星的木條來檢查生成的氧氣，若不用帶火星的木條，你還能用什么簡單的方法來檢查生成氧氣的速率大�。�

給試管塞上帶導管的塞子，把導管放入水中，同時加熱

；根據(jù)觀察到的什么現(xiàn)象判斷的？

觀察導管口生成氣泡的速率．

．
（2）若要進一步證明二氧化錳是反應的催化劑而不是一般的反應物，在上述的實驗中還要用到托盤天平，其作用是

稱量反應前后二氧化錳的質量

．為了從反應后的固體殘渣中得到干燥的二氧化錳固體，需要依次經(jīng)過的

溶解

、

過濾

和洗滌、烘干四步主要步驟．
（3）最后要確證二氧化錳是氯酸鉀制氧氣的催化劑，還需要一個實驗來證明二氧化錳在反應前后

化學性質

不變．

Answer 1

分析：本題很好地將催化劑的探究和實驗操作有機結合起來，并且在催化劑的探究上引導學生積極創(chuàng)新思維，而不是拘泥于教材．解題時要注意題目從前后尋找解決問題的方法．

解答：解：題目的情景是為了證明二氧化錳是氯酸鉀分解反應的催化劑，設計了氯酸鉀和氯酸鉀與二氧化錳混合物受熱的對比實驗．后期就要結合催化劑的三特征（一個改變，兩個不變）來論證和展開．
   （1）這個過程，要對比的是反應速率的改變．對于速率的對比，我們可以采用比較生成一瓶氧氣的時間長短，也可用帶火星的木條看看在瓶口復燃需要的時間長短．而題目讓我們不適用帶火星的木條，那么我們也可以采用觀察氣泡生成的快慢的方式．無論采用什么實驗，注意要操作簡單，現(xiàn)象明顯，還是就是原理要一目了然．
   （2）若要進一步證明二氧化錳是反應的催化劑而不是一般的反應物，在上述的實驗中還要用到托盤天平．催化劑特征中有質量不變一點，所以要證明二氧化錳是催化劑，就要證明二氧化錳的質量沒有發(fā)生改變．所以就用到了天平．問題也可以倒置，天平稱量→稱什么的質量→為什么要稱該物質的質量．由于是關注二氧化錳的質量，而反應后的固體是混合物，所以就需要將之分離．根據(jù)題干提示的信息，二氧化錳不溶于水，所以就要用到溶解、過濾的操作．
  （3）這一問要求回答催化劑的確認還需要做什么工作，在催化劑的三個特征中我們已經(jīng)論證了兩個，只剩下化學性質的論證，所以就是要論證化學性質的不變．至于什么實驗可以來證明，可以向先前加入了二氧化錳的試管中繼續(xù)加入氯酸鉀，看已經(jīng)不再產(chǎn)生氧氣的試管中是否能夠繼續(xù)產(chǎn)生氧氣，若能，就證明二氧化錳能夠繼續(xù)催化，也就是保持了能夠繼續(xù)催化的化學性質．
故答案：
（1）給試管塞上帶導管的塞子，把導管放入水中，同時加熱；觀察導管口生成的氣泡速率．
（2）稱量反應前后二氧化錳的質量，溶解、過濾．
（3）化學性質．

點評：要學會從操作來分析實驗設計的意圖，從實際和信息去推測實驗的操作．