某興趣小組的同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究。
【提出問題】①氧化銅是否也能做氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果好？
【查閱資料】①氯化鉀可溶于水；②研究表明，許多金屬氧化物對氯酸鉀的分解有催化作用。分別用下列金屬氧化物作催化劑氯酸鉀開始發生分解反應和反應劇烈時的溫度如下表所示：
| 種類 反應程度、溫度 |
氧化鐵 | 氧化鋁 | 氧化銅 | 氧化鎂 |
| 開始反應溫度（℃） | 420 | 515 | 305 | 490 |
| 劇烈反應溫度（℃） | 490 | 540 | 350 | 545 |
氧化銅
氧化銅
作催化劑。【設計并完成實驗】
I、將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱
Ⅱ、將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳均勻混合加熱
Ⅲ、將3.0g氯酸鉀與Xg氧化銅均勻混合加熱
【實驗現象分析】
（1）Ⅲ中X的值應為
1.0
1.0
g,實驗Ⅰ和Ⅲ對比的目的是 驗證氧化銅能否改變氯酸鉀的分解速率
驗證氧化銅能否改變氯酸鉀的分解速率
。（2）實驗Ⅱ和Ⅲ對比的目的是
比較二氧化錳和氧化銅的催化效果
比較二氧化錳和氧化銅的催化效果
。（3）將實驗Ⅲ反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，然后進行稱量，目的
驗證反應前后氧化銅質量是否改變
驗證反應前后氧化銅質量是否改變
。（4）判斷氧化銅能否作氯酸鉀分解的催化劑，還要做一個實驗：
氧化銅在反應前后的化學性質是否發生變化（將實驗Ⅲ反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，得到的氧化銅再加入氯酸鉀，加熱，如果還能加快氯酸鉀的分解速率，說明氧化銅反應前后化學性質不變）
氧化銅在反應前后的化學性質是否發生變化（將實驗Ⅲ反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，得到的氧化銅再加入氯酸鉀，加熱，如果還能加快氯酸鉀的分解速率，說明氧化銅反應前后化學性質不變）
。實驗Ⅲ中發生化學反應的符號表達式為：KClO3KCl+O2
C
u
O
△
KClO3KCl+O2
。C
u
O
△
【拓展延伸】二氧化錳和過氧化氫酶均能催化過氧化氫分解制取氧氣。為比較兩者的催化能力，某同學按圖甲所示裝置進行了如下實驗。
【查閱資料】過氧化氫分解為放熱反應；溫度過高，過氧化氫酶的活性反而會降低。
【實驗步驟】
①連接好裝置，檢查裝置的氣密性。
②取1.5毫克過氧化氫酶和8毫升蒸餾水加入容器中，攪拌后塞緊橡皮塞。
③用注射器A從容器中抽出2毫升氣體，用注射器B將2毫升H2O2溶液注入容器中，采集數據。直至反應結束。
④用3.1毫克、3.6毫克過氧化氫酶及1.5毫克、5.6毫克、10.7毫克二氧化錳重復上述實驗，獲取數據如圖乙。
（5）檢查甲裝置氣密性的方法是
推注射器A的活塞，注射器B的活塞往外移動
推注射器A的活塞，注射器B的活塞往外移動
。（6）分析乙圖中的相關數據，得出“過氧化氫酶對過氧化氫的催化能力比二氧化錳強“這結論，其依據是
相同時間內，等量催化劑，加入過氧化氫酶的容器內壓強更大
相同時間內，等量催化劑，加入過氧化氫酶的容器內壓強更大
。（7）依題目中信息推測：過氧化氫酶質量過大，可能導致實驗過程中突然變慢。理由是
過氧化氫酶質量過大，單位時間內反應放熱過多，溫度升高過快，導致過氧化氫酶活性受熱后降低，進一步導致反應速率突然變慢
過氧化氫酶質量過大，單位時間內反應放熱過多，溫度升高過快，導致過氧化氫酶活性受熱后降低，進一步導致反應速率突然變慢
。【考點】制取氣體的反應原理的探究；催化劑的特點與催化作用．
【答案】氧化銅；1.0；驗證氧化銅能否改變氯酸鉀的分解速率；比較二氧化錳和氧化銅的催化效果；驗證反應前后氧化銅質量是否改變；氧化銅在反應前后的化學性質是否發生變化（將實驗Ⅲ反應后的固體加水溶解、過濾、洗滌、干燥，得到的氧化銅再加入氯酸鉀，加熱，如果還能加快氯酸鉀的分解速率，說明氧化銅反應前后化學性質不變）；KClO3KCl+O2；推注射器A的活塞，注射器B的活塞往外移動；相同時間內，等量催化劑，加入過氧化氫酶的容器內壓強更大；過氧化氫酶質量過大，單位時間內反應放熱過多，溫度升高過快，導致過氧化氫酶活性受熱后降低，進一步導致反應速率突然變慢
C
u
O
△
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：48引用：2難度：0.5
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1．小強同學在化學氧自救器的說明書中，看到人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑（超氧化鉀KO2）接觸能產生氧氣后，對自救器內發生的化學反應原理產生了探究欲望．在老師指導下，小強與同學們展開了以下兩個實驗探究活動，請你也參與．
活動Ⅰ：用如圖所示的由a、b、c、d組合成的裝置和有關藥品制取并收集氧氣．用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應的二氧化碳．請寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式．
活動Ⅱ：探究二氧化碳與超氧化鉀反應除生成氧氣還生成什么其他物質？
【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應的生成物只有兩種，其一是氧氣，其二是一種化合物．
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物到底是哪種物質？小強作出了以下兩種猜想：
①是一種堿；②是一種碳酸鹽．
通過對反應物有關的元素組成的分析，小影同學認為猜想（填序號）一定是錯誤的，理由是．
【進行實驗】同學們通過以下實驗驗證小強同學的另一個猜想．
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2．某化學興趣小組的同學在化學氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑（超氧化鉀KO2）接觸能產生氧氣”后，對自救器內發生的化學反應原理產生了探究欲望．在老師指導下，同學們展開了以下兩個實驗探究活動，請你參與．
（1）用如圖1所示的由A、B、C、D組合成的成套裝置和有關藥品制取并收集氧氣．用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳，則A中裝置可采用圖2中的（填數字序號，下同）；其反應方程式為；D中裝置可采用下圖中的．
（2）二氧化碳與超氧化鉀反應除生成氧氣還生成什么物質？
【老師提示】1．二氧化碳與超氧化鉀反應的生成物只有兩種，其一是氧氣，其二是一種化合物．
2．人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應生成氧氣．
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物到底是哪種物質？
甲同學作出了以下三種猜想：①是一種酸； ②是一種堿； ③是一種碳酸鹽．
通過對反應物有關的元素組成的分析，乙同學認為猜想（填數字序號）一定是錯誤的，理由是．
【進行實驗】同學們通過以下實驗驗證了甲同學的另一個猜想是正確的，請完成如表實驗報告．
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3．小強同學在化學氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑（超氧化鉀KO2）接觸能產生氧氣后，對自救器內發生的化學反應原理產生了探究欲望．在老師指導下，小強與同學們展開了以下兩個實驗探究活動，請你參與．
活動Ⅰ：用如圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關藥品制取并收集氧氣．
（1）用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳，則a裝置可采用下圖中的（填序號），有關反應的化學方程式為．
（2）用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應的二氧化碳．請寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式．
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