Question

某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件，及氧氣的性質進行如下探究．
實驗一：為探究不同催化劑對氯酸鉀分解速率的影響，甲設計以下對比實驗：
Ⅰ．將3.0g KClO₃與1.0g MnO₂均勻混合加熱
Ⅱ．將x g KClO₃與1.0g CuO均勻混合加熱
在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O₂的快慢．
（1）Ⅰ中反應的化學方程式是

2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑

，該反應類型為

分解反應

；
（2）Ⅱ中x的值應為

3.0

．
實驗二：乙探究了影響雙氧水（即過氧化氫溶液）分解速率的某種因素．實驗數(shù)據(jù)如下：

	雙氧水的質量	雙氧水的濃度	MnO2的質量	相同時間內產(chǎn)生O2體積
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31mL

（1）分析表中數(shù)據(jù)可知：在相同條件下，

雙氧水濃度越大

，雙氧水分解得越快．
（2）若測定相同條件下

產(chǎn)生相同體積的氧氣所需時間

，也可得出相同的結論．
實驗三：浩然同學做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，他把細鐵絲繞成螺旋狀，一端系在一根粗一些的鐵絲上，另一端系上一根火柴．點燃火柴后，迅速把細鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部（沒有接觸到細沙，如圖所示），但不見鐵絲燃燒．如此反復數(shù)次，實驗均未成功．
（1）該同學失敗的可能原因是

鐵絲生銹

．改進后，實驗成功了．
（2）鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是

劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體

；
（3）發(fā)生反應的化學方程式是

3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄

；
（4）集氣瓶中細沙的作用

防止熔化物濺落下來，造成集氣瓶破裂

．

Answer 1

分析：實驗一：根據(jù)已有的知識進行分析，（1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱能快速的產(chǎn)生氧氣，根據(jù)反應結合反應類型的特點分析；
（2）進行實驗探究時要注意控制變量；
實驗二：根據(jù)表中數(shù)據(jù)進行分析，進行實驗探究時要注意控制變量；
實驗三：鐵容易生銹，鐵銹不能和氧氣反應．鐵在空氣中不能燃燒，在氧氣中能燃燒．根據(jù)反應物和生成物及其質量守恒定律可以書寫化學方程式．

解答：解：實驗一：（1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱能快速的產(chǎn)生氧氣，反應的化學方程式是2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑；該反應反應物有一種，生成物有兩種，屬于分解反應．故答案為：2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑；分解；
（2）進行實驗探究時要注意控制變量，除了催化劑不同外其它應相同，故X為3.0，故答案為：3.0；
實驗二：（1）根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)可以看出，雙氧水的濃度越大，相同的時間產(chǎn)生氧氣的體積越大，故答案為：雙氧水濃度越大；
（2）根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)可以看出，若測定相同條件下產(chǎn)生相同體積的氧氣所需時間，也可得出相同的結論．
故答案為：產(chǎn)生相同體積的氧氣所需時間；
實驗三：（1）該同學失敗的可能原因有鐵絲已經(jīng)生銹、收集到的氧氣不純等．故答案為：鐵絲生銹；
（2）鐵在氧氣中燃燒的實驗現(xiàn)象為：劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體．
故答案為：劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體；
（3）鐵和氧氣反應生成四氧化三鐵，反應的化學方程式為：3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄，故答案為：3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄
（4）集氣瓶中細沙的作用是防止熔化物濺落下來，造成集氣瓶破裂，故答案為：防止熔化物濺落下來，造成集氣瓶破裂．

點評：本題考查了影響化學反應速率的因素、鐵絲燃燒的實驗等有關知識，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息結合已有的知識進行．