某興趣小組的同學(xué)在整理實驗儀器時,發(fā)現(xiàn)了一個盛有黑色固體的燒杯。在請教老師后,同學(xué)們得知燒杯中的固體是加熱制取氧氣的剩余物(反應(yīng)已完全),從中可以回收得到二氧化錳。小組同學(xué)將黑色固體取出,并對其進(jìn)行了探究。
【查閱資料】
①氯化鉀溶于水,其水溶液呈無色;錳酸鉀也溶于水,而其水溶液呈綠色。
Ⅰ.探究黑色固體是哪個化學(xué)反應(yīng)的剩余物
【猜想】
猜想一:高錳酸鉀制取氧氣;
猜想二:氯酸鉀制取氧氣;
猜想三:過氧化氫制取氧氣。
根據(jù)所學(xué)知識判斷,猜想三不成立,理由是
利用過氧化氫制取氧氣不需要加熱
利用過氧化氫制取氧氣不需要加熱
。
【進(jìn)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(jié)論】猜想 一
一
也不成立,理由是 高錳酸鉀分解生成的錳酸鉀溶于水形成綠色溶液
高錳酸鉀分解生成的錳酸鉀溶于水形成綠色溶液
。
Ⅱ.探究二氧化錳在氯酸鉀固體加熱制取氧氣反應(yīng)中的作用。
【猜想】猜想一:是反應(yīng)物;猜想二:是催化劑。
【進(jìn)行實驗】
序號 |
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
各步驟結(jié)論 |
實驗一 |
取7.5g氯酸鉀于試管中加熱,把帶火星的木條伸入試管 |
木條上的火星變亮 |
氯酸鉀受熱分解產(chǎn)生氧氣,但是 產(chǎn)生氧氣速率較慢 產(chǎn)生氧氣速率較慢 |
實驗二 |
取2.5g二氧化錳于試管中加熱,把帶火星的木條伸入試管 |
無明顯變化 無明顯變化
|
二氧化錳受熱不產(chǎn)生氧氣 |
實驗三 |
取7.5g氯酸鉀和2.5g二氧化錳于試管一起混合加熱,把帶火星的木條伸入試管 |
木條迅速復(fù)燃 |
二氧化錳能加快氯酸鉀的分解速度 |
實驗四 |
待反應(yīng)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(zhì)量為 2.5 2.5 g |
【實驗結(jié)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(yīng)中起到催化作用。實驗室用氯酸鉀制取氧氣的符號表達(dá)式
。
【反思與交流】
小明同學(xué)提出,前面的實驗還不足以證明二氧化錳在這個反應(yīng)中起到了催化作用,因為:
不知道反應(yīng)前后二氧化錳化學(xué)性質(zhì)是否改變
不知道反應(yīng)前后二氧化錳化學(xué)性質(zhì)是否改變
。
【答案】利用過氧化氫制取氧氣不需要加熱;一;高錳酸鉀分解生成的錳酸鉀溶于水形成綠色溶液;產(chǎn)生氧氣速率較慢;無明顯變化;2.5;KClO
3KCl+O
2;不知道反應(yīng)前后二氧化錳化學(xué)性質(zhì)是否改變