Question

7．同學(xué)想研究不同的氧化物能否在氯酸鉀制取氧氣實(shí)驗(yàn)中起催化作用，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)編號	KClO3/g	氧化物	產(chǎn)生氣體的體積（mL）	耗時(shí)（s）
1	0.6	/	9.8	480
2	0.6	0.2g二氧化錳	67	36.5
3	0.6	0.2g氧化銅	67	89.5

①寫出實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)的化學(xué)方程式2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O₂↑+2KCl；
②為證明氧化銅是該反應(yīng)的催化劑，同學(xué)們又完成了以下的實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．在實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)后的混合物中加足量的水溶解，過濾，將濾渣洗滌并干燥，用電子天平稱量，質(zhì)量為0.2g．
Ⅱ．將過量的CO通入濾出的固體，
按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：儀器a的名稱鐵架臺．
③甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下：

裝置	現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A	黑色固體全部變紅	生成了銅，反應(yīng)方程式CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2
B	石灰水變渾濁	產(chǎn)生了二氧化碳

Ⅲ．該實(shí)驗(yàn)裝置存在的缺陷是沒有尾氣處理；當(dāng)出現(xiàn)當(dāng)B中的石灰水變渾濁現(xiàn)象時(shí)，證明反應(yīng)已經(jīng)開始．
④以上實(shí)驗(yàn)證明氧化銅在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒改變，能作為氯酸鉀受熱分解的催化劑．兩種氧化物相比，二氧化錳的催化效果更好．

Answer 1

分析 ①根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行分析；
②根據(jù)題中所指儀器的作用進(jìn)行分析；
③根據(jù)一氧化碳和氧化銅加熱會生成二氧化碳，一氧化碳有毒，需要尾氣處理，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀和水進(jìn)行分析；
④根據(jù)費(fèi)時(shí)的多少來看誰的催化效果好．

解答 解：①氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O₂↑+2KCl；
②通過分析可知，儀器a的名稱叫鐵架臺；
③一氧化碳和氧化銅加熱會生成二氧化碳，化學(xué)方程式為：CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂，一氧化碳有毒，需要尾氣處理，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀和水，所以該實(shí)驗(yàn)裝置存在的缺陷是缺少尾氣處理裝置；當(dāng)出現(xiàn)當(dāng)B中的石灰水變渾濁現(xiàn)象時(shí)，證明反應(yīng)已經(jīng)開始；
④從表中的數(shù)據(jù)可知，在氣體條件相同的條件下，用二氧化錳做催化劑時(shí)，耗時(shí)36.5s；用氧化鐵做催化劑時(shí)耗時(shí)89.5s，所以二氧化錳的催化效果好．
故答案為：①2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O₂↑+2KCl；
②鐵架臺；
③CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂ 缺少尾氣處理裝置，當(dāng)B中的石灰水變渾濁；
④二氧化錳．

點(diǎn)評 此類題目看似復(fù)雜，但只要同學(xué)們信息了解題目，就容易做好，注意基礎(chǔ)知識的識記．