Question

12．實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．該反應(yīng)的基本反應(yīng)類(lèi)型為分解反應(yīng)．
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】除二氧化錳、氧化銅外，氧化鐵也可以作氯酸鉀分解的催化劑．
【完成實(shí)驗(yàn)】按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定分解溫度（分解溫度越低，催化效果越好）．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)藥品	分解溫度（℃）
①	氯酸鉀	580
②	氯酸鉀、二氧化錳（質(zhì)量比1：1）	350
③	氯酸鉀、氧化銅（質(zhì)量比1：1）	370
④	氯酸鉀、氧化鐵（質(zhì)量比1：1）	390

【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】（1）由實(shí)驗(yàn)① （填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）與實(shí)驗(yàn)④對(duì)比，證明猜想合理；
（2）實(shí)驗(yàn)所用的三種金屬氧化物，催化效果最差的是Fe₂O₃（填化學(xué)式）．
【反思】（1）若要證明氧化鐵是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變；
（2）要探究同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，可選擇下列①和③（填序號(hào)）藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①5g粉末狀氯酸鉀和1g粉末狀氧化鐵； ②5g塊態(tài)氯酸鉀和1g粉末狀氧化鐵；
③5g粉末狀氯酸鉀和1g塊狀氧化鐵；   ④5g塊狀氯酸鉀和2g粉末狀氧化鐵．

Answer 1

分析 氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．根據(jù)對(duì)照試驗(yàn)要求只有一個(gè)變量，其他條件都相同進(jìn)行分析解答．根據(jù)分解溫度越低，催化效果越好，結(jié)合表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答．根據(jù)催化劑的概念進(jìn)行分析解答．

解答 解：氯酸鉀在二氧化錳作催化劑加熱的條件下生成氯化鉀和氧氣，該反應(yīng)符合“一變多”的特征，屬于分解反應(yīng)；故填：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；分解反應(yīng)；
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】（1）根據(jù)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，可選擇加催化劑和不加催化劑的進(jìn)行比較分解溫度即可，要想證明除MnO₂、CuO外，F(xiàn)e₂O₃也可以作KClO₃分解的催化劑，可選擇實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)④對(duì)比，證明猜想合理；故填：①；
（2）分解時(shí)所需溫度最低的，催化效果越好，所需溫度最高的，催化效果越差，則實(shí)驗(yàn)所用的三種物質(zhì)，MnO₂的催化效果最好；Fe₂O₃的催化效果最差；故填：Fe₂O₃；
【反思】（1）催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生改變的物質(zhì)，故要證明Fe₂O₃是該反應(yīng)的催化劑，還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．故填：質(zhì)量；
（2）要想證明顆粒大小會(huì)影響催化效果，可將等質(zhì)量的顆粒狀氯酸鉀與不同顆粒大小的同種質(zhì)量的催化劑等比充分混合，加熱測(cè)定分解溫度即可．故填：①；③．

點(diǎn)評(píng) 本題型要充分利用題目給出的信息，按照操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比時(shí)，要注意對(duì)照實(shí)驗(yàn)的可比性．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．影響催化效果的除了顆粒大小，還與催化劑與反應(yīng)物的質(zhì)量比有關(guān)．