實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀(KClO3)與二氧化錳混合物的方法制取氧氣。小芳發(fā)現(xiàn),氯酸鉀與氧化銅混合加熱,也能較快產(chǎn)生氧氣,于是進(jìn)行如下探究:
【提出猜想】除MnO2、氧化銅(CuO)外,氧化鋁(Al2O3)也可以作氯酸鉀分解的催化劑。
【完成實(shí)驗(yàn)】按如表進(jìn)行實(shí)驗(yàn):測(cè)定分解溫度(分解溫度越低,催化效果越好)。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
實(shí)驗(yàn)藥品 |
分解溫度(℃) |
① |
KClO3 |
580 |
② |
KClO3、MnO2(質(zhì)量比1:1) |
350 |
③ |
KClO3、CuO(質(zhì)量比1:1) |
370 |
④ |
KClO3、Al2O3(質(zhì)量比1:1) |
390 |
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】(1)由實(shí)驗(yàn)
①
①
與實(shí)驗(yàn)④對(duì)比,證明猜想合理。
(2)實(shí)驗(yàn)所用的三種催化劑,催化效果最好的是
二氧化錳或MnO2
二氧化錳或MnO2
;請(qǐng)寫出氯酸鉀在氧化銅作催化劑的條件下反應(yīng)的文字表達(dá)式:
。
【反思】若要證明Al
2O
3也是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,請(qǐng)你一起參與他的探究過程,并填寫下列空白(已知Al
2O
3也不溶于水)
【問題】Al
2O
3能不能作過氧化氫分解的催化劑呢?
【猜想】Al
2O
3能作過氧化氫分解的催化劑。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】(3)
|
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)分析 |
實(shí)驗(yàn)一 |
在裝有過氧化氫溶液的試管中,將帶火星的木條伸入試管中 |
木條不復(fù)燃 |
常溫下過氧化氫溶液分解慢 |
實(shí)驗(yàn)二 |
在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量的Al2O3,然后將帶火星的木條伸入試管中(合理即可) 在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量的Al2O3,然后將帶火星的木條伸入試管中(合理即可) 。 |
木條復(fù)燃 |
常溫下氧化鋁能加快過氧化氫的分解(合理即可) 常溫下氧化鋁能加快過氧化氫的分解(合理即可) 。 |
【結(jié)論】Al
2O
3能作過氧化氫分解的催化劑。
【討論與反思】經(jīng)過討論,有的同學(xué)認(rèn)為只有上述兩個(gè)證據(jù),不能證明Al
2O
3能作過氧化氫分解的催化劑,還要補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn):
(4)實(shí)驗(yàn)三:【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄糠磻?yīng)前后氧化鋁的質(zhì)量是否改變。
【實(shí)驗(yàn)步驟】①準(zhǔn)確稱量Al
2O
3(少量)的質(zhì)量。
②完成實(shí)驗(yàn)二。
③待反應(yīng)結(jié)束,將實(shí)驗(yàn)二試管里的物質(zhì)進(jìn)行過濾、洗滌、烘干、
稱量
稱量
。
④對(duì)比反應(yīng)前后Al
2O
3的質(zhì)量。
【討論】如果Al
2O
3在反應(yīng)前后質(zhì)量不變,則說明Al
2O
3可以作過氧化氫分解的催化劑。
(5)但小華認(rèn)為,要證明猜想,上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不足夠,還需要再增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn):探究
Al2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變
Al2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變
。
【答案】①;二氧化錳或MnO
2;氯酸鉀
氯化鉀+氧氣;在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量的Al
2O
3,然后將帶火星的木條伸入試管中(合理即可);常溫下氧化鋁能加快過氧化氫的分解(合理即可);稱量;Al
2O
3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變