【題目】某興趣小組對氯酸鉀分解反應的催化劑進行研究,在相同的加熱條件下,用下圖裝置完成表中實驗:

編號

氯酸鉀質(zhì)量/g

催化劑

催化劑質(zhì)量/g

收集50mL氧氣所需時間/s

實驗一

5

-

-

171

實驗二

5

二氧化錳

0.5

49

實驗三

5

三氧化二鐵

0.5

58

實驗四

5

氯化鉀

0.5

154

(1)設(shè)置實驗一的目的是______。

(2)表中所列三種催化劑的催化效果最好的是_______。

(3)寫出氯酸鉀分解的文字表達式:_______。

(4)由實驗一和實驗四可知,氯化鉀______(”)催化作用。維持加熱條件不變,用實驗一再繼續(xù)收集收集50mL氧氣,所需時間明顯少于171s,解釋原因:_______

(5)同種催化劑,催化劑的質(zhì)量多少可能影響催化效果,請設(shè)計實驗方案進行驗證______。

(6)同種催化劑,還有哪些因素可能影響催化效果,請你再探究(探究一種因素即可)。影響因素:______;實驗方案:______。

【答案】對照實驗 二氧化錳 隨著反應的進行,生成的催化劑氯化鉀越來越多 將相同質(zhì)量的氯酸鉀與不同質(zhì)量的同種催化劑充分混合,分別加熱,測定收集50mL氧氣所需時間 同種催化劑,催化劑的顆粒大小不同,催化效果不同 將相同質(zhì)量的氯酸鉀與不同顆粒大小質(zhì)量相同的同種催化劑充分混合,分別加熱,測定收集50mL氧氣所需時間

【解析】

探究氯酸鉀分解反應的催化劑:

(1)實驗一沒有加其他的任何物質(zhì),為空白對照,因此設(shè)置實驗一的目的是對照實驗。

(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,在加二氧化錳的裝置中收集50mL氧氣所需時間最短,時間越短,反應速率越快,催化劑效果越好,因此三種催化劑的催化效果最好的是二氧化錳。

(3)氯酸鉀在有催化劑的調(diào)件下受熱分解生成氯化鉀和氧氣反應的文字表達式為

(4)實驗一收集50mL氧氣所需時間為171s,實驗四收集50mL氧氣所需時間為154s,由此可知,氯化鉀有催化作用。維持加熱條件不變,用實驗一再繼續(xù)收集收集50mL氧氣,所需時間明顯少于171s,是因為隨著反應的進行,生成的催化劑氯化鉀越來越多。

(5)同種催化劑,催化劑的質(zhì)量多少可能影響催化效果,可以設(shè)計實驗方案進行驗證,實驗方案為:將相同質(zhì)量的氯酸鉀與不同質(zhì)量的同種催化劑充分混合,分別加熱,測定收集50mL氧氣所需時間。

(6)同種催化劑,催化劑的顆粒大小不同,催化效果不同,該因素的探究實驗方案為:將相同質(zhì)量的氯酸鉀與不同顆粒大小質(zhì)量相同的同種催化劑充分混合,分別加熱,測定收集50mL氧氣所需時間。

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(1)〔問題〕Al2O3能不能作過氧化氫分解的催化劑呢?

(2)〔猜想〕Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。

(3)〔實驗驗證〕

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

實驗一

____________

木條不復燃

常溫下過氧化氫溶液的分解速率很慢

實驗二

在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量Al2O3,將帶火星的木條伸入試管中

木條復燃

Al2O3能加快過氧化氫的分解速率

(4)〔結(jié)論〕Al2O3能加快過氧化氫的分解速率,故Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。

(5)〔討論與反思〕經(jīng)過討論,有的同學認為只有上述兩個證據(jù),不能證明Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑,還要補充一個探究實驗(實驗三):

〔實驗目的〕 探究_________

〔實驗步驟〕 ①準確稱量少量Al2O3 的質(zhì)量;②完成實驗二;③待反應結(jié)束,將實驗二試管里的物質(zhì)進行過濾、洗滌、烘干、_________;④反應前后進行對比。

〔討論〕如果Al2O3在反應前后_________不變,_______(“已能”或“還不能”)說明Al2O3可以作過氧化氫分解的催化劑。

理由是:_________

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C. D.

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