Question

11．某興趣小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的條件進(jìn)行如下探究．
【提出問題】①氧化銅是否也能做氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果好？
【查閱資料】（1）氯化鉀可溶于水；（2）研究表明，許多金屬氧化物對(duì)氯酸鉀的分解有催化作用．分別用下列金屬氧化物作催化劑，氯酸鉀開始發(fā)生分解反應(yīng)和反應(yīng)劇烈時(shí)的溫度如下表所示：

溫度（℃）種類 反應(yīng)程度	氧化鐵	氧化鋁	氧化銅	氧化鎂
開始反應(yīng)	420	515	305	490
劇烈反應(yīng)	490	540	350	545

實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣，如果不用二氧化錳作催化劑，最好選用的金屬氧化物是氧化銅．
【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】
Ⅰ．將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱
Ⅱ．將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳均勻混合加熱
Ⅲ．將3.0g氯酸鉀與Xg氧化銅均勻混合加熱
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析】
Ⅲ中X的值應(yīng)為1g，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ對(duì)比的目的是探究氧化銅是否能加快氯酸鉀分解．實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ對(duì)比的目的是探究二氧化錳和氧化銅哪個(gè)對(duì)氯酸鉀催化效果更好．將實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，然后進(jìn)行稱量，目的是探究氧化銅在反應(yīng)后的質(zhì)量是否不變，最后還要再將黑色粉末和氯酸鉀混合加熱，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象依然與之前現(xiàn)象相同．
【結(jié)論】氧化銅也能作氯酸鉀分解的催化劑，實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．

Answer 1

分析 【查閱資料】根據(jù)反應(yīng)開始時(shí)的溫度分析，從表中可以看出氧化銅在作催化劑時(shí)，開始的溫度與劇烈反應(yīng)時(shí)的溫度是四種物質(zhì)中最低的．
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析】根據(jù)控制氯酸鉀的質(zhì)量、二氧化錳和氧化銅的質(zhì)量，才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果分析；根據(jù)催化劑的定義分析解答．
【結(jié)論】根據(jù)氯酸鉀在氧化銅做催化劑的條件下分解成氯化鉀和氧氣分析；

解答 解：【查閱資料】由表中的數(shù)據(jù)可知，不用二氧化錳時(shí)選擇氧化銅作催化劑時(shí)，開始的溫度與劇烈反應(yīng)時(shí)的溫度是四種物質(zhì)中最低的，是條件最容易達(dá)到的；
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析】
（1）控制氯酸鉀的質(zhì)量、二氧化錳和氧化銅的質(zhì)量，才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，Ⅲ中X的值應(yīng)為1g；實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ對(duì)比的目的是探究氧化銅是否能加快氯酸鉀分解；實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ對(duì)比的目的是探究二氧化錳和氧化銅哪個(gè)對(duì)氯酸鉀催化效果更好；催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，
將實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，然后進(jìn)行稱量，目的是探究氧化銅在反應(yīng)后的質(zhì)量是否不變；最后還要再將黑色粉末和氯酸鉀混合加熱，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象依然與之前現(xiàn)象相同．
【結(jié)論】氯酸鉀在二氧化錳做催化劑的條件下分解成氯化鉀和氧氣，實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑
答案：
【查閱資料】氧化銅；
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析】1； 探究氧化銅是否能加快氯酸鉀分解；探究二氧化錳和氧化銅哪個(gè)對(duì)氯酸鉀催化效果更好；過濾；探究氧化銅在反應(yīng)后的質(zhì)量是否不變； 氯酸鉀；
【結(jié)論】2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑

點(diǎn)評(píng) 本題通過實(shí)驗(yàn)探究了二氧化錳和氧化銅在過氧化氫制氧氣中的催化作用，側(cè)重實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和分析能力的考查�?/p>