Question

 學(xué)習(xí)了元素周期律后，同學(xué)們對第四周期過渡元素氧化物產(chǎn)生了濃厚的興趣。是否只有二氧化錳能催化氯酸鉀受熱分解？氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等對氯酸鉀的受熱分解有沒有催化作用？對此他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。請你根據(jù)要求完成下列部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)儀器及試劑：

實(shí)驗(yàn)儀器：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、帶橡皮塞的導(dǎo)管、量氣裝置、過濾裝置、電子天平、藥匙、________、________、________等。

實(shí)驗(yàn)試劑：二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻和氯酸鉀  Ⅱ. 實(shí)驗(yàn)步驟：略

Ⅲ. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)編號	KClO3(g)	氧化物	產(chǎn)生氣體(mL)	耗時(shí)(s)
化學(xué)式	質(zhì)量(g)	回收	(已折算到標(biāo)況)
1	0.60	－	－	－	10	480
2	0.60	MnO2	0.20	90%	67.2	36.5
3	0.60	CuO	0.20	90%	67.2	79.5
4	0.60	Fe2O3	0.20	90%	67.2	34.7
5	0.60	Cr2O3	0.20	異常	67.2	188.3

Ⅳ. 實(shí)驗(yàn)討論：

(1) 在氧化物的回收過程中，要進(jìn)行過濾操作，所用的玻璃儀器是玻璃棒、_________、________

(2)實(shí)驗(yàn)編號3的實(shí)驗(yàn)中KClO₃的分解率為_________________%(保留一位小數(shù))

(3) 在用Cr₂O₃做研究實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，同時(shí)綠色的混合物變成了橘黃色。該刺激性氣體是________(填分子式)，可用_______________試紙檢驗(yàn)。上述異�，F(xiàn)象產(chǎn)生的原因是______________________________________。

Ⅴ.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

大試管、酒精燈、計(jì)時(shí)器(或秒表)   (3分)；

(1) 普通漏斗；燒杯   (2分)           

(2)  40.8   (4分)

(3)Cl₂； 濕潤的碘化鉀淀粉試紙；  KClO₃與Cr₂O₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)  (3分)

氧化鐵、氧化銅、二氧化錳等都可作為KClO₃受熱分解的催化劑或氧化鐵的催化能力和二氧化錳的催化能力較好。其他合理答案也給分(2分)

【解析】

試題分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，還需要大試管、加熱的儀器酒精燈。由于還需要比較反應(yīng)的快慢，因此還需要計(jì)時(shí)器秒表。

（1）過濾操作時(shí)所用的玻璃儀器是玻璃棒、普通漏斗、燒杯。

（2）實(shí)驗(yàn)3中生成氧氣的物質(zhì)的量是0.0672L÷22.4L/mol＝0.003mol，則根據(jù)方程式2KClO₃2KCl＋3O₂↑可知，消耗氯酸鉀的物質(zhì)的量是0.002mol，質(zhì)量是0.002mol×122.5g/mol＝0.245g，所以實(shí)驗(yàn)中KClO₃的分解率為。

（3）黃綠色刺激性氣味的氣體應(yīng)該是氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，因此可用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)；有氯氣產(chǎn)生，這說明在反應(yīng)中KClO₃與Cr₂O₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)；根據(jù)實(shí)驗(yàn)2、3、4中消耗的時(shí)間可判斷氧化鐵、氧化銅、二氧化錳等都可作為KClO₃受熱分解的催化劑，其中氧化鐵的催化能力和二氧化錳的催化能力較好。

考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、儀器、試劑的選擇以及不同催化劑對反應(yīng)的影響等

點(diǎn)評：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以有化學(xué)實(shí)驗(yàn)即科學(xué)探究之說法，該類試題主要以考察探究性實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)為主。這些探究性和制備性實(shí)驗(yàn)的試題，綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進(jìn)行知識的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。本題綜合性強(qiáng)，對學(xué)生的要求較高，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思維邏輯思維能力。