Question

7．小明同學欲通過實驗證明“二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑”這一命題．他設計并完成了如表所示的探究實驗：

	實驗操作	實驗現象	實驗結論或總結
			各步驟結論	總結
實驗一	將氯酸鉀加熱至融化，伸入帶火星的木條．	木條復燃	氯酸鉀受熱會分解產生氧氣，但是速度很慢． 反應的文字表達式為： 氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．	二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑．
實驗二	加熱二氧化錳，伸入帶火星的木條．	木條不復燃	二氧化錳受熱不產生氧氣
實驗三	將氯酸鉀和二氧化錳一起加熱，伸入帶火星的木條	木條迅速復燃	二氧化錳能加快氯酸鉀的分解．

（1）請你幫小明同學填寫上表中未填完的空格；
（2）在小明的探究實驗中，實驗一和實驗二起的作用是對比說明二氧化錳加熱時不能產生氧氣；
（3）小英同學認為僅由上述實驗還不能完全得出表內“總結”，她補充設計了兩個方面的探究實驗，最終完成了對“命題”的實驗證明．
第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量，稱量反應前后二氧化錳的質量，其目的是：證明在反應前后二氧化錳的質量沒有發生變化；
第二方面的實驗是要證明在反應前后二氧化錳的化學性質沒有發生改變．
（4）實驗反思：若實驗室用氯酸鉀加熱時沒有二氧化錳，是否可用高錳酸鉀代替？為什么？
可以（填可以或不可以），原因高錳酸鉀受熱生成物中有二氧化錳．

Answer 1

分析 （1）根據實驗三要看二氧化錳在氯酸鉀分解反應中的作用，所以要加熱二者的混合物；根據實驗現象得出結論，根據反應物、生成物、反應條件書寫方程式．
（2）根據對比實驗的探究方法回答．
（3）根據催化劑的定義和特點回答．
（4）根據高錳酸鉀的分解產物來分析．

解答 解：（1）實驗要看二氧化錳在氯酸鉀分解反應中的作用，所以要加熱二者的混合物；只加熱氯酸鉀，要加熱到熔化才有少量氧氣放出，生成氧氣的速率較慢，反應文字表達式是氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣；單獨加熱二氧化錳不會產生氧氣；將氯酸鉀和二氧化錳一起加熱伸入帶火星的木條，木條迅速復燃，說明二氧化錳可以加速氯酸鉀的分解；故填：

	實驗操作	實驗現象	實驗結論或總結
			各步驟結論	總結
實驗一	將氯酸鉀加熱至融化，伸入帶火星的木條．	木條復燃	氯酸鉀受熱會分解產生氧氣，但是 速度很慢． 反應的文字表達式為： 氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．	二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑．
實驗二	加熱二氧化錳，伸入帶火星的木條．	木條不復燃	二氧化錳受熱不產生氧氣
實驗三	將氯酸鉀和二氧化錳一起加熱，伸入帶火星的木條	木條迅速復燃	二氧化錳能加快氯酸鉀的分解．

；
（2）實驗一和實驗二進行對比說明二氧化錳加熱時不能產生氧氣；故填：對比說明二氧化錳加熱時不能產生氧氣；
（3）催化劑具有的特點是在化學反應前后質量和化學性質都不變，所以需要驗證它的反應前后的質量和化學性質．
第一方面的實驗，是在實驗前稱量二氧化錳的質量，實驗結束后，再次稱量二氧化錳的質量，這樣做的目的是證明在反應前后二氧化錳的質量沒有發生變化；
第二方面的實驗目的要證明在反應前后二氧化錳的化學性質沒有發生改變；
故答案為：二氧化錳；證明在反應前后二氧化錳的質量沒有發生變化；證明在反應前后二氧化錳的化學性質沒有發生改變；
（4）因為高錳酸鉀受熱生成物中有二氧化錳，可以用作氯酸鉀受熱分解的催化劑，所以用氯酸鉀加熱時沒有二氧化錳，可用高錳酸鉀代替；故填：可以；高錳酸鉀受熱生成物中有二氧化錳．

點評 解答該題關鍵要理解催化劑概念中的“一變、二不變”的涵義．一變是反應速度變，二不變是本身質量和化學性質．