Question

【題目】小佳閱讀課外資料得知：氯酸鉀的分解可用二氧化錳、氧化銅、氧化鐵等物質(zhì)作催化劑。于是，他對(duì)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(wèn)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？

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）小佳以相同的反應(yīng)時(shí)間（60 秒）為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了下列幾組實(shí)驗(yàn)。

序號(hào)	KClO3	其它物質(zhì)的質(zhì)量	溫度	收集氧氣的體積	反應(yīng)時(shí)間
①	3.0g	無(wú)	300℃	V1	60s
②	3.0g	氧化銅 0.8g	300℃	V2	60s
③	3.0g	二氧化錳 0.8g	300℃	V3	60s
④	3.0g	二氧化錳 g	350℃	V4	60s

（1）若 V1____V2（填“＞”、“＝”、“＜”），說(shuō)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____和_____不變。

（2）你認(rèn)為小佳設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對(duì)比的目的是________。

（3）實(shí)驗(yàn)④中二氧化錳的質(zhì)量為______g，若 V3＜V4，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是________。

（4）請(qǐng)你利用上述探究實(shí)驗(yàn)中的儀器和藥品，重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（要求與上述設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案不 同），探究氧化鐵是否比二氧化錳催化效果更好？

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
_______	_______

Answer 1

【答案】＜ 化學(xué)性質(zhì) 質(zhì)量 比較氧化銅和二氧化錳催化效果 0.8 溫度越高反應(yīng)越快 取相同的兩支帶導(dǎo)管的試管，分別裝入相同質(zhì)量的氯酸鉀，再分別裝入相同質(zhì)量的氧化鐵和二氧化錳，把導(dǎo)管口放入水中，用相同溫度同時(shí)加熱。 如果觀察到裝二氧化錳的試管產(chǎn)生的氣泡較快，停上冒氣泡的時(shí)間較短，說(shuō)明二氧化錳比氧化鐵的催化效果更好。

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)①是沒(méi)有加入其他物質(zhì)作催化劑，而實(shí)驗(yàn)②是加入了氧化銅作為催化劑，若 V1＜V2，說(shuō)明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。根據(jù)催化劑的定義，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）實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對(duì)比，其他條件相同，只是催化劑物質(zhì)種類不同，所以該實(shí)驗(yàn)的目的是比較氧化銅和二氧化錳催化效果。

（3）根據(jù)控制變量的條件，實(shí)驗(yàn)④中二氧化錳的質(zhì)量應(yīng)與實(shí)驗(yàn)③中的二氧化錳質(zhì)量相同，故為0.8g，實(shí)驗(yàn)③的溫度為300℃，而實(shí)驗(yàn)④的溫度為350℃，若 V3＜V4，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是溫度越高反應(yīng)越快。

（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氧化鐵是否比二氧化錳催化效果更好。

實(shí)驗(yàn)操作：取相同的兩支帶導(dǎo)管的試管，分別裝入相同質(zhì)量的氯酸鉀，再分別裝入相同質(zhì)量的氧化鐵和二氧化錳，把導(dǎo)管口放入水中，用相同溫度同時(shí)加熱。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：如果觀察到裝二氧化錳的試管產(chǎn)生的氣泡較快，停上冒氣泡的時(shí)間較短，說(shuō)明二氧化錳比氧化鐵的催化效果更好。