Question

9．小雨閱讀課外資料得知：氯酸鉀的分解可用二氧化錳、氧化銅等物質(zhì)作催化劑．于是，他對影響氯酸鉀分解的因素及催化劑的催化效果產(chǎn)生了探究興趣．
【提出問題】氧化銅是否比二氧化錳催化效果更好？影響氯酸鉀分解速率的因素有哪些呢？
【設(shè)計實(shí)驗(yàn)】小雨以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了下列幾組實(shí)驗(yàn)．

序號	KClO3的質(zhì)量	其他物質(zhì)的質(zhì)量	溫度	氧氣的體積	反應(yīng)所需時間
①	2.0g		330℃	100mL	t1
②	2.0g	CuO   0.5g	330℃	100mL	t2
③	2.0g	MnO2  0.5g	330℃	100mL	t3
④	2.0g	MnO20.5 g	380℃	100mL	t4

（1）若t₁＞t₂（填“＞”、“=”、“＜”），說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率．
若要確定氧化銅是此反應(yīng)的催化劑，還需探究反應(yīng)前后，氧化銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．
（2）你認(rèn)為小雨設(shè)計實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②對比在相同溫度下，比較兩組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生O₂的快慢．通常采用的方法有：
①測相同時間內(nèi)產(chǎn)生O₂的體積        ②測產(chǎn)生相同體積的O₂所用的時間；
（3）實(shí)驗(yàn)④中MnO₂的質(zhì)量為0.5g，若t₃＞t₄，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是溫度越高，反應(yīng)速率越快．
（4）寫出實(shí)驗(yàn)④所涉及的化學(xué)方程式2KClO₃ $\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2KCl+3O₂↑．
（5）完全反應(yīng)后的固體殘渣，經(jīng)以下四步實(shí)驗(yàn)操作，回收得到了較純凈的MnO₂（殘渣中只有MnO₂難于水）．他的正確操作先后順序是bcda（填寫選項(xiàng)符號）．
a．烘干       b．溶解        c．過濾       d．洗滌
步驟 c需用到的實(shí)驗(yàn)儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、燒杯、玻璃棒，所填儀器在過濾操作中的作用是引流．

Answer 1

分析 （1）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①所用時間�。�
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)結(jié)合控制變量法進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)對比目的；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)結(jié)合控制變量法進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳做催化劑、380℃時分解生成氯化鉀和氧氣寫出反應(yīng)的方程式；
（5）過濾操作中玻璃棒的作用是引流．

解答 解：（1）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實(shí)驗(yàn)①比實(shí)驗(yàn)②所用時間多．
（2）從圖中數(shù)據(jù)看，KClO₃的質(zhì)量、溫度、氧氣的體積均相同，因此實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對比的目的是探究氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好；
（3）從圖中數(shù)據(jù)看，實(shí)驗(yàn)④中控制MnO₂的質(zhì)量為0.5g，若t₃＞t₄，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是溫度越高，反應(yīng)速率越快；
（4）氯酸鉀在二氧化錳做催化劑、380℃時分解生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2KClO₃ $\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2KCl+3O₂↑；
（5）過濾操作中玻璃棒的作用是引流．
故答案為：（1）＞；質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)；
（2）產(chǎn)生相同體積的O₂所用的時間；
（3）0.5；溫度越高，反應(yīng)速率越快； 
（4）2KClO₃$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$ 2KCl+3O₂↑；
（5）bcda；玻璃棒；引流．

點(diǎn)評 本題是對不同催化劑對催化效果的探究，明確催化劑只是改變反應(yīng)的速率，對反應(yīng)的生成物及生成物的量都沒有影響，本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變；并通過表格利用控制變量法進(jìn)行對比分析得出結(jié)論