氧燭是一種被廣泛應(yīng)用的一次性制氧機(jī)。以氯酸鉀為主要原料(含一定比例的二氧化錳),原料連接啟動(dòng)裝置,裝置中添加少量鎂粉、鐵粉等,如圖(a)所示。
【實(shí)驗(yàn)探究】啟動(dòng)氧燭需要先撞擊火帽,使啟動(dòng)裝置中的鎂粉、鐵粉燃燒,這樣做的目的是 提供氯酸鉀分解所需的溫度提供氯酸鉀分解所需的溫度;制氧機(jī)制氧時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2KClO3MnO2△2KCl+3O2↑2KClO3MnO2△2KCl+3O2↑。
【提出問題】甲同學(xué)提出,氯酸鉀不加催化劑,受熱是否會(huì)分解產(chǎn)生氧氣呢?
【做出猜想】氯酸鉀不加催化劑,受熱分解可以產(chǎn)生氧氣。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
步驟I.向大試管中加入4.0g氯酸鉀(含有一定量水分),如圖(b)。
步驟Ⅱ.把高溫傳感器探頭插入藥品內(nèi),把氧氣傳感器插在試管口,且氧氣傳感器測(cè)量極限值約為29%。
步驟Ⅲ.點(diǎn)燃酒精燈加熱試管,測(cè)定數(shù)據(jù)如圖(c)所示(測(cè)量數(shù)據(jù)不考慮儀器造成的誤差)。
【數(shù)據(jù)收集】
【結(jié)論分析】根據(jù)圖(c)可知,猜想正確,且氯酸鉀分解的溫度大概為 380℃380℃。
【交流與討論】剛開始加熱一段時(shí)間時(shí),試管內(nèi)溫度不斷上升,但氧氣的體積分?jǐn)?shù)卻略有下降,可能的原因是 藥品中含有水,受熱后變成水蒸氣,使氧氣體積分?jǐn)?shù)降低或者試管中空氣排出,導(dǎo)致試管中氧氣體積分?jǐn)?shù)降低藥品中含有水,受熱后變成水蒸氣,使氧氣體積分?jǐn)?shù)降低或者試管中空氣排出,導(dǎo)致試管中氧氣體積分?jǐn)?shù)降低。
【拓展探究】丁同學(xué)提出,若加了催化劑二氧化錳,氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣的溫度又需要多少呢?興趣小組根據(jù)該問題,取氯酸鉀和二氧化錳按質(zhì)量比5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2均勻混合,分別置于六支大試管中,進(jìn)行圖(b)所示實(shí)驗(yàn)并采集數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)如圖(d)所示。
【拓展延伸】①根據(jù)圖(d)可知:氯酸鉀的分解溫度隨氯酸鉀與二氧化錳比例的變化規(guī)律是 隨著氯酸鉀與二氧化錳的質(zhì)量比增大,二氧化錳催化效率降低,分解所需的溫度增大隨著氯酸鉀與二氧化錳的質(zhì)量比增大,二氧化錳催化效率降低,分解所需的溫度增大。
②當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)到達(dá)約29%時(shí)曲線不再上升,呈一條平行于橫軸的直線,其原因是 實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氧氣體積分?jǐn)?shù)超過氧氣傳感器最大測(cè)量值實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氧氣體積分?jǐn)?shù)超過氧氣傳感器最大測(cè)量值。
M
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【考點(diǎn)】催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】提供氯酸鉀分解所需的溫度;2KClO32KCl+3O2↑;380℃;藥品中含有水,受熱后變成水蒸氣,使氧氣體積分?jǐn)?shù)降低或者試管中空氣排出,導(dǎo)致試管中氧氣體積分?jǐn)?shù)降低;隨著氯酸鉀與二氧化錳的質(zhì)量比增大,二氧化錳催化效率降低,分解所需的溫度增大;實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氧氣體積分?jǐn)?shù)超過氧氣傳感器最大測(cè)量值
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:43引用:1難度:0.6
相似題
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1.下列有關(guān)催化劑的說法正確的是( ?。?/h2>
A.化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)通常會(huì)發(fā)生改變 B.在化學(xué)反應(yīng)中催化劑只能加快物質(zhì)的反應(yīng)速率 C.催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能增加或減少生成物的質(zhì)量 D.要使過氧化氫溶液分解出氧氣必須加入二氧化錳,否則就不能發(fā)生分解反應(yīng) 發(fā)布:2024/12/25 11:0:2組卷:64引用:3難度:0.5 -
2.用過氧化氫溶液制取氧氣時(shí),忘記加二氧化錳,其結(jié)果是( ?。?/h2>
A.不放出氧氣 B.放出氧氣總量會(huì)減少 C.放出氧氣速率慢 D.放出氧氣總量更多 發(fā)布:2024/12/25 11:30:2組卷:15引用:2難度:0.7 -
3.“忽如一夜春風(fēng)來,千樹萬樹梨花開”.今年2月18日入夜,經(jīng)過千余名人工增雨作業(yè)人員的奮力鏖戰(zhàn),天人戮力,一場(chǎng)久違的大雪降臨河北大地,給這方焦渴的土地帶來了生機(jī)和希望.其原理就是使用催化劑使云中的小水滴相互凝結(jié),形成降雨(雪).目前,人工增雨使用的催化劑通常分為三類:第一類是可以大量產(chǎn)生凝結(jié)核或凝華核的碘化銀等成核劑;碘化銀(AgI)在高溫下瞬間分解生成銀單質(zhì)和碘單質(zhì)(I2)形成人工冰核使水汽凝聚形成冰晶.第二類是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液氮等制冷劑.第三類是可以吸附云中水分變成較大水滴的鹽粒等吸濕劑.
(1)下面關(guān)于這些催化劑描述不正確的是
A.干冰是氧化物
B.液氮是綠色增雨劑對(duì)環(huán)境無污染
C.在增雨過程中液氮和干冰只發(fā)生了物理變化
D.液氮是一種溶液,降落的雨滴中將含有大量的液氮
(2)寫出碘化銀分解的化學(xué)方程式
(3)干冰和液氮可以使云中的水分形成大量冰晶的原理是發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.7
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