Question

Ⅰ、如圖所示實驗中，如果鎂條只與空氣中的氧氣反應，化學方程式為______，則進入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的______．本實驗中實際進入集氣瓶中水的體積約為其容積的，則集氣瓶中減少的氣體中除O₂外，一定還有______．
Ⅱ、下列A、B實驗中數據變化關系與對應圖象相符的是______（填字母序號）．

Ⅲ、小雨閱讀課外資料得知：氯酸鉀分解除了用二氧化錳外，還可用氧化銅等物質作催化劑，于是他對氧化銅產生了探究興趣．【提出問題】氧化銅是否比二氧化錳催化效果更好？影響氯酸鉀分解速率的因素有哪些呢？
【設計實驗】小雨以生成等體積的氧氣為標準，設計了下列幾組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略）．

序號	KClO3的質量	其他物質的質量	溫度	氧氣的體積	反應所需時間
①	2.0g		330℃	100mL	t1
②	2.0g	CuO　 0.5g	330℃	100mL	t2
③	2.0g	MnO2　0.5g	330℃	100mL	t3
④	2.0g	MnO2______g	380℃	100mL	t4

（1）若t₁______ t₂（填“大于”、“等于”、“小于”），說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率．
（2）你認為小雨設計實驗③和實驗②對比的目的是______．
（3）實驗④中控制MnO₂的質量為______g，若t₃＞t₄，則化學反應快慢與溫度的關系是______．
（4）寫出實驗④所涉及的化學方程式______．

Answer 1

解：Ⅰ、鎂與氧氣反應生成氧化鎂，反應的化學方程式為2Mg+O₂2MgO；可本實驗中實際進入集氣瓶中水的體積約為其容積的五分之三，假設氧氣全部反應，除氧氣外，被消耗的氣體體積占集氣瓶容積的五分之二，所以被消耗氣體占空氣的體積超過五分之二，只有氮氣符合要求；
故答案為：2Mg+O₂2MgO；五分之一；N₂；
Ⅱ、由于過氧化氫分解產生氧氣，所以試管中物質的總質量不斷變小，直至反應結束；而加熱高錳酸鉀時錳元素質量不變，圖象應該是一條直線．
故選B．
（1）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗①比實驗②所用時間多．
故答案為：大于；
（2）從圖中數據看，KClO₃的質量、溫度、氧氣的體積均相同，因此實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好；
故答案為：探究氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好；
（3）從圖中數據看，實驗④中控制MnO₂的質量為0.5g，若t₃＞t₄，則化學反應快慢與溫度的關系是溫度越高，反應速率越快；故答案為：0.5g；溫度越高，反應速率越快；
（4）氯酸鉀在二氧化錳做催化劑、380℃時分解生成氯化鉀和氧氣，反應的化學方程式是2KClO₃2KCl+3O₂↑．
故答案為：2KClO₃2KCl+3O₂↑．
分析：Ⅰ、空氣成分探究實驗的變形，把熟悉紅磷換成了性質活潑的金屬鎂，藥品的更換而使實驗中的現象出現異常，對異常現象的分析及造成異常現象出現原因的分析，生成了對燃燒的重新認識；
Ⅱ、由于過氧化氫分解產生氧氣，所以試管中物質的總質量不斷變小．加熱高錳酸鉀時錳元素質量不變．
（1）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗②比實驗①所用時間小；
（2）根據表格中數據結合控制變量法進行分析；
（3）根據表格中數據結合控制變量法進行分析；
（4）根據氯酸鉀在二氧化錳做催化劑、380℃時分解生成氯化鉀和氧氣分析．
點評：催化劑只是改變反應的速率，對反應的生成物及生成物的量都沒有影響，本身的質量不變．抓住催化劑的質量反應前后不變和能加快其他物質的化學反應速率這兩個性質探究．