Question

（8分）某實驗小組的同學在整理實驗儀器時，發現了一個盛有黑色固體的燒杯。在請教老師后，同學們得知燒杯中的固體是加熱制取氧氣的剩余物（反應完全），從中可以回收得到MnO2。小組同學將黑色固體取出，并對其進行了探究。

【查閱資料】

①實驗室中可以加熱二氧化錳和氯酸鉀（KClO3）固體的混合物制取氧氣，同時生成氯化鉀。

②氯化鉀溶于水，其水溶液呈無色；錳酸鉀溶于水，其水溶液呈綠色。

Ⅰ．探究黑色固體是哪個化學反應的剩余物。

【猜想】猜想一：H2O2制取氧氣；猜想二：KClO3制取氧氣；猜想三： 。

根據所學知識判斷，猜想一不成立，理由是_________________。

【進行實驗】

取少量黑色固體于另一個燒杯中，加入足量蒸餾水溶解，振蕩，過濾后得到黑色濾渣和無色濾液。

【得出結論】猜想 成立，理由是 。

Ⅱ．探究二氧化錳在氯酸鉀固體加熱制取氧氣反應中的作用。

【猜想】猜想一：是反應物； 猜想二：是催化劑。

【進行實驗】

實驗操作	實驗現象
1、取12.25g氯酸鉀在試管中加熱，把帶火星的木條伸入試管。	固體融化，產生少量氣體，木條上的火星變亮。
2、取12.25g氯酸鉀和2.55g二氧化錳混合均勻后在試管中加熱，把帶火星的木條伸入試管。	_______________。
3、待反應完全后，將試管中的剩余物加足量的水溶解，過濾，并將全部濾渣洗滌、干燥、稱量。	稱量固體的質量是_____g

【實驗結論】猜想二成立，二氧化錳在氯酸鉀固體加熱制取氧氣的反應中起到催化作用。

【反思與交流】

小貝同學提出，前面的實驗不足以證明二氧化錳在這個反應中起到了催化作用，因為①。

經過討論，大家設計了一個補充實驗，證明了猜想二成立，請你寫出實驗操作②。

Answer 1

Ⅰ

【提出猜想】猜想三：KMnO4制取氧氣

理由是：黑色固體是加熱制取氧氣后的混合物，過氧化氫制取氧氣不需要加熱

【得出結論】二，氯化鉀的水溶液成無色或錳酸鉀的水溶液呈綠色，而濾液為無色

Ⅱ

【進行實驗】

實驗操作	實驗現象
	帶火星的木條復燃
	2.55g

【反思與交流】①沒有證明二氧化錳的化學性質在反應前后不變。

②取實驗操作3稱量的固體與一定質量的氯酸鉀混合加熱，伸入帶火星的木條。（合理即可）

【解析】

試題分析：【提出猜想】根據資料，還可能是實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的固體剩余物；由于過氧化氫制取氧氣是在常溫下反應，故不可能是用過氧化氫制取氧氣的剩余物；

【得出結論】根據資料可知猜想二成立，由于錳酸鉀的水溶液呈綠色，而濾液為無色；

【進行實驗】二氧化錳是氯酸鉀反應時的催化劑，能加快氯酸鉀的分解速率，但自身的質量和化學性質不變，故還要證明二氧化錳的化學性質在反應前后不變；

要證明猜想二成立，可以取實驗操作3稱量的固體與一定質量的氯酸鉀混合加熱，伸入帶火星的木條。

考點：催化劑，實驗探究