Question

氯酸鉀熱分解是實驗室制取氧氣的一種方法，某探究小組查閱資料得知，氯酸鉀在不同條件下分解結果如下：

實驗	反應體系	第一放熱峰溫度（℃）	第二放熱峰溫度（℃）
l	KClO3	400（無氣體放出）	480（有少量氣體放出）
2	KClO3+MnO2	350（有大量氣體放出）

已知實驗1在480℃時反應方程式為KClO₄

△   .

KCl+2O₂↑，請寫出在400℃的化學反應方程式

 

（提示：反應中只有氯元素的化合價改變）．
該小組同學利用實驗2來制取氧氣時，在實驗中發現生成的氣體略帶顏色、并有刺激性氣味．
【提出問題】實驗中生成的氣體中除了氧氣外還含有什么物質？
【查閱資料】
1．二氧化氯常溫下是黃色有強烈刺激性氣味的氣體．
2．二氧化氯具有強氧化性，在溶液中能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳（2ClO₂+5Mn²⁺+6H₂O═5MnO₂↓+12H⁺+2Cl^-），而氯氣不能．
【提出假設】假設l：含有氯氣；假設2：含有二氧化氯．
【設計實驗】甲同學設計實驗驗證假設1成立．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
將產生的氣體接觸濕潤的淀粉碘化鉀試紙		假設l正確

乙同學設計實驗驗證假設2成立．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
		假設2正確

【思考與交流】你同意他們的實驗方案嗎，理由是

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗評價題

分析：已知實驗1在480℃時反應方程式為KClO₄

△   .

KCl+2O₂↑，400°C反應中只有氯元素的化合價改變，說明氯酸鉀分解生成高氯酸鉀和氯化鉀；
【設計實驗】驗證含有氯氣，可以依據濕潤的淀粉碘化鉀遇到氯氣變藍色證明；
乙設計實驗驗證生成氣體含有二氧化氯，結合資料2分析判斷；
【思考與交流】實驗方案設計的氣體都具有氧化性，如是混合氣體都可能發生反應的現象，不能確定是否是假設的氣體．

解答： 解：已知實驗1在480℃時反應方程式為KClO₄

△   .

KCl+2O₂↑，400°C反應中只有氯元素的化合價改變，說明氯酸鉀分解生成高氯酸鉀和氯化鉀，反應的化學方程式為：4KClO₃

400℃  .

3KClO₄+KCl；
故答案為：4KClO₃

400℃  .

3KClO₄+KCl；
【設計實驗】驗證含有氯氣，可以依據濕潤的淀粉碘化鉀遇到氯氣變藍色證明，將產生的氣體接觸濕潤的淀粉碘化鉀試紙，若變藍色證明含有氯氣；
故答案為：試紙變藍色；
乙設計實驗驗證生成氣體含有二氧化氯，結合資料2分析判斷，二氧化氯具有強氧化性，在溶液中能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳，而氯氣不能，所以將制得的氣體通入一定量的硫酸錳溶液中；溶液出現黑色渾濁證明假設2正確；
故答案為：將制得的氣體通入一定量的硫酸錳溶液中；溶液出現黑色渾濁；
【思考與交流】實驗方案設計的氣體都具有氧化性，若是混合氣體都可能發生反應的現象，不能確定是否是假設的氣體；
故答案為：不同意，實驗方案都有片面性，混合氣體也會產生相同現象．

點評：本題考查了物質性質和實驗方案的理解分析判斷，實驗設計，注意物質性質的理解應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．