Question

【題目】小金進行如圖所示實驗來驗證質量守恒定律。在實驗中用電子天平和量筒準確測量出表中m1、m2、m3、m4和V。 (實驗中操作正確，O2的密度為ρg/cm3)

實驗序號	1	2	3
m1(MnO2)/g
m2(KClO3)/g
m3(試管)/g
m4(試管+加熱后剩余固體)/g
量筒內收集氣體的體積V/cm3

(1)實驗前應檢查裝置的__________,二氧化錳在該反應中的作用是________.

(2)根據質量守恒定律，m1、m2、m3、m4與V和ρ之間應存在的等量關系為_________。

(3)每次實驗結束后，小金在拆卸裝置時總能聞到刺激性氣味。他將加熱后剩余固體中的MnO2分離并測量其質量，發現總小于加熱前MnO2的質量。查閱資料后發現，一般認為加熱KC103和MnO2混合物的反應過程如下：(請補全第2步的化學方程式)

第1步：2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑；(其中Cl2有刺激性氣味)

第2步：__________；

第3步：K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑

根據反應過程分析,加熱后剩余固體中MnO2質量總小于加熱前MnO2質量的原因是:______。

Answer 1

【答案】氣密性 催化劑 m1+m2+m3-m4=ρV 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 部分Cl2散失，未參加后續反應，導致部分錳元素以K2MnO4或KMnO4形式存在，故剩余固體中MnO2質量小于加熱前MnO2質量（合理即可）

【解析】

（1）有氣體參與的反應，實驗前應檢查裝置的氣密性，二氧化錳是氯酸鉀分解的催化劑，七催化作用；

（2）在化學反應前后，物質的總質量不變，在此反應中二氧化錳是催化劑，質量不變，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下分解為氯化鉀和氧氣，則m1+m2+m3=m4+Vρ；

（3）高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；

（4）在反應中少量的氯氣隨著氧氣排出，使得反應③沒有發生完全，所以導致剩余固體中二氧化錳的質量小于加熱前二氧化錳的質量。