Question

9．實驗室常用加熱氯酸鉀（KClO₃）與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，寫出反應的文字表達式：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣
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，于是進行如下探究：
【提出猜想】除二氧化錳（MnO₂）、氧化銅（CuO）外，氧化鐵（Fe₂O₃）也能作氯酸鉀分解的催化劑
【完成實驗】按下表進行分析：測定分解溫度（ 分解溫度越低，催化效果越好）．

實驗編號	實驗藥品	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l：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）由實驗①與實驗④對比，證明猜想合理．實驗所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是二氧化錳．
【反思】（2）若要證明氧化鐵是該反應的催化劑，還要驗證它在化學反應前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變；
（3）同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，請設計實驗方案進行驗證．
將氯酸鉀與顆粒大小不同的同種催化劑等質(zhì)量比充分混合，加熱測定分解溫度．（1分）
（4）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）．
【提出假設】同種催化劑與反應物的質(zhì)量比不同，催化效果不同．
【設計方案】取同顆粒大小的同一催化劑與氯酸鉀以不同質(zhì)量比充分混合，分別加熱，測定分解溫度．
【得出結(jié)論】如果分解溫度不同，說明假設成立；反之則不成立．

Answer 1

分析 氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱負幾十次氯化鉀和氧氣；
根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以進行相關(guān)方面的判斷；
催化劑能夠改變化學反應的速率，而質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后不變．

解答 解：實驗室常用加熱氯酸鉀（KClO₃）與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，反應的文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
故填：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
（1）由實驗①與實驗④對比，證明猜想合理；
實驗所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是二氧化錳，因為相同條件下二氧化錳作催化劑時，分解溫度最低．
故填：①；二氧化錳．
（2）若要證明氧化鐵是該反應的催化劑，還要驗證它在化學反應前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變．
故填：化學性質(zhì)．
（3）同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，設計實驗方案如下：將氯酸鉀與顆粒大小不同的同種催化劑等質(zhì)量比充分混合，加熱測定分解溫度．
故填：將氯酸鉀與顆粒大小不同的同種催化劑等質(zhì)量比充分混合，加熱測定分解溫度．
（4）【提出假設】：同種催化劑與反應物的質(zhì)量比不同，催化效果不同；
【設計方案】：取同顆粒大小的同一催化劑與氯酸鉀以不同質(zhì)量比充分混合，分別加熱，測定分解溫度；
【得出結(jié)論】：如果分解溫度不同，說明假設成立；反之則不成立．
故填：同種催化劑與反應物的質(zhì)量比不同，催化效果不同；取同顆粒大小的同一催化劑與氯酸鉀以不同質(zhì)量比充分混合，分別加熱，測定分解溫度；如果分解溫度不同，說明假設成立；反之則不成立．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．