Question

實驗室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，寫出反應(yīng)的符號表達(dá)式：

 

．
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、CuO外，F(xiàn)e₂O₃（氧化鐵）也可以作KClO₃分解的催化劑．
【設(shè)計并完成實驗】按下表進(jìn)行實驗，并測定開始產(chǎn)生氣體時的溫度（提示：開始產(chǎn)生氣體的溫度越低，表示反應(yīng)速度越快）．

實驗編號	實驗藥品	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、Fe2O3（質(zhì)量比1：1）	390

【分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論】
（1）由實驗

 

與實驗④對比，證明猜想合理；
（2）實驗所用的三種物質(zhì)中，催化效果最好的是

 

．
【反思】
（1）若要證明Fe₂O₃是該反應(yīng)的催化劑，還應(yīng)當(dāng)驗證它在化學(xué)反應(yīng)前后的

 

和

 

是否改變．
（2）同種催化劑，顆粒大小也會影響催化效果，請你設(shè)計實驗方案進(jìn)行驗證：

 

．
（3）同種催化劑，還有哪些因素會影響催化效果，請你再探究．（本題獎勵4分，化學(xué)試卷總分不超過60分）
【提出假設(shè)】

 

．
【設(shè)計方案】

 

．
【得出結(jié)論】

 

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Answer 1

分析：根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳做催化劑并加熱的條件下迅速產(chǎn)生氧氣解答；
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】（1）比較加入氧化鐵后氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣的溫度與只加熱氯酸鉀時產(chǎn)生氧氣的溫度高低即可；
（2）根據(jù)分解溫度最低的催化效果最好解答；
【反思】（1）根據(jù)催化劑的基本概念解答．
（2）若要驗證同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，可以控制其他條件相同的情況下，利用粉末狀的催化劑與顆粒狀的催化劑進(jìn)行實驗設(shè)計；
（3）催化效果的影響因素還可能是溫度或催化劑在反應(yīng)物中所占的質(zhì)量比．

解答：解：氯酸鉀在二氧化錳做催化劑加熱時生成氯化鉀和氧氣，
故答案：2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑．
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
（1）加入氧化鐵后氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣的溫度比只加熱氯酸鉀時產(chǎn)生氧氣的溫度低很多；故答案選①．
（2）分解溫度最低的催化效果最好，故答案：二氧化錳；
【反思】
（1）催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不發(fā)生改變的物質(zhì)，故答案：質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)．
（2）若要驗證同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，可以控制其他條件相同的情況下，利用粉末狀的催化劑與顆粒狀的催化劑進(jìn)行實驗設(shè)計；故答案：將氯酸鉀與不同顆粒大小的同種催化劑等比混合，加熱測定分解溫度
（3）催化效果的影響因素還可能是溫度或催化劑與反應(yīng)物的質(zhì)量比，從這個角度設(shè)計驗證即可．
故答案：
【提出假設(shè)】催化劑與反應(yīng)物的質(zhì)量比不同，催化效果不同；
【設(shè)計方案】取顆粒大小相同的同一催化劑與氯酸鉀以不同質(zhì)量比充分混合；②分別加熱，測定分解溫度．
【得出結(jié)論】如果分解溫度不同，說明假設(shè)成立；反之則不成立．

點評：催化劑能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生變化．