Question

课后查阅资料后，小丽和小明利用如图所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习。

资料：

①氯酸钾的熔点约为356℃，二氧化锰的分解温度约为535℃．用酒精灯给物质加热，受热物质的温度一般约为400℃左右；

②不同配比是指氯酸钾和二氧化锰混合物中，氯酸钾和二氧化锰的质量比；

③氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图如下：

请回答问题：

(1)分析上图，氯酸钾熔点_____ (填“高于”、“等于”或“低于”)其分解温度；

(2)分析上图，在氯酸钾分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是_____；

(3)分析下图，氯酸钾分解温度随物质配比变化的规律是_____，当物质配比为1：2时，氯酸钾分解温度约为_____℃；

(4)为证实二氧化锰的催化作用，小丽利用如图装置进行如表所示的实验：

步骤	实验操作	实验现象
Ⅰ	检查气密性。	方法：_____。
Ⅱ	分别在“Y”形管两侧支管中加入少量二氧化锰和氯酸钾，塞紧橡皮塞。	不填
Ⅲ	分别用酒精灯先后加热二氧化锰和氯酸钾，用带火星木条放在导管口。	加热左侧支管，可观察到_____， 加热右侧支管，可观察到木条较长时间 才能复燃。
Ⅳ	冷却后，将“Y”形管左侧支管中部分二氧化锰混入右侧支管中，振荡“Y”形管，加热，用带火星木条放在导管口。	加热后可观察到现象是_____。

请回答：

①步骤Ⅰ中检查气密性方法是：

②完善步骤Ⅲ中的填空：加热左侧支管，可观察到

③步骤Ⅳ中，将二氧化锰混入右侧支管有余热的氯酸钾中的操作方法是。

加热后可观察到现象是_____。

④小丽认为根据步骤Ⅳ的实验现象就能说明二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，但小明不同意她的观点，小明认为还需证明在此反应中二氧化锰的_____和_____不变。后来在老师的指导下，小丽完善了实验方案，最终验证了自己的结论，则氯酸钾制取氧气的符号表达式_____。

Answer

低于 试管内气压增大，排出一部分空气，使氧气浓度降低 物质配比越大，氯酸钾分解温度越高 70 (温度在60℃～80℃之间即可) 连接装置，将导管放入水中，然后用手紧握Y型管的外壁，观察到导管口有气泡冒出，说明气密性良好 木条不复燃 将“Y”形管倾斜并抖动，使二氧化锰沿管壁滑入另一侧中 相对于步骤Ⅲ中木条很快复燃 质量 化学性质 KClO3KCl+O2

【解析】

（1）根据图中的数据可知氯酸钾的分解温度大约是380℃，以及氯酸钾的熔点是356℃进行分析；

（2）根据实验装置内的空气受热膨胀，会发生逸出，导致装置内的氧气浓度降低进行分析；

（3）根据图3中的实验数据进行分析；

（4）根据氯酸钾单独受热分解生成的氧气速率较慢，单独加热加热二氧化锰不会生成氧气，二氧化锰可以加快氯酸钾的分解速率等知识进行分析；根据催化剂的定义与反应原理进行分析。

(1)通过图中的数据可知氯酸钾的分解温度大约是380℃，以及氯酸钾的熔点是356℃，所以KClO3分解温度高于其熔点；

(2)实验装置内的空气受热膨胀，会发生逸出，导致装置内的氧气浓度降低，所以在KClO3分解前，传感器得到氧气浓度降低的可能原因是：试管内气压增大，排出一部分空气，氯酸钾还没有分解生成氧气；

(3)通过分析图3中氯酸钾的分解数据可知，KClO3分解温度随物质配比变化的规律是配比越大，分解温度越高，当物质配比为1：2是，KClO3分解温度约为75℃；

(4)Ⅰ、连接装置，将导管放入水中，然后用手紧握Y型管的外壁，观察到导管口有气泡冒出，说明气密性良好；

Ⅱ、没有加热时，氯酸钾不会分解，所以没有任何现象发生；

Ⅲ、加热二氧化锰没有氧气生成，所以木条不复燃；加热氯酸钾一段时间后，木条才复燃；

Ⅳ、在二氧化锰的催化作用下，氯酸钾在较低的温度下就能分解生成氧气，操作方法是将“Y”形管倾斜并抖动，使二氧化锰沿管壁滑入另一侧中；

①加热二氧化锰没有氧气生成，所以木条不复燃；加热氯酸钾一段时间后，木条才复燃；

②在二氧化锰的催化作用下，氯酸钾在较低的温度下就能分解生成氧气，操作方法是将“Y”形管倾斜并抖动，使二氧化锰沿管壁滑入另一侧中；

③在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率 (既能提高也能降低)，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫做催化剂，在二氧化锰的催化作用下，加热氯酸钾分解为氯化钾和氧气，符号表达式为： KClO3KCl+O2。