Question

【题目】某课外活动小组就催化剂对化学反应速率的影响进行了有关探究，已知二氧化锰可作为过氧化氢分解产生氧气的催化剂。同学在用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的过程中，发现反应的速率慢，产生的气泡少。为此，他们进行了如下探究：

（猜想与假设）

①分解速度慢可能与过氧化氢溶液的浓度有关。

②分解速度慢可能与二氧化锰的质量有关。

（进行实验）根据图甲进行如下实验。

实验1：用26mg 二氧化锰与5mL不同浓度的过氧化氢溶液进行实验，压强变化如乙图1。

实验2：用5mL 1.5%过氧化氢溶液与不同质量的二氧化锰进行实验，压强变化如乙图2。

（解释与结论）

（1）过氧化氢溶液制取氧气的文字表达式为__________________。

（2）实验1得到的结论是过氧化氢溶液的浓度越_____________，分解速度越快。实验2得到的结论是二氧化锰的质量越_______________，分解速度越慢。

（3）小组同学通过查阅资料得知：同一个反应的催化剂可能有多种。

（查阅资料）除二氧化锰外，氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。

（进行实验）取等质量的氯酸钾按下表进行实验：测定氯酸钾分解产生氧气的温度。

实验编号	实验药品	分解温度
	氯酸钾	580
	氯酸钾、二氧化锰（质量比1：1）	350
	氯酸钾、氧化铜（质量比1：1）	370
	氯酸钾、氧化铁（质量比1：1）	390

（分析数据、得出结论）

（1）由实验______与实验对比，证明氧化铁可作为氯酸钾分解的催化剂。

（2）实验所用的三种物质中，催化效果最好的是______________。

（反思）证明氧化铜是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和____没有改变。

Answer 1

【答案】过氧化氢水+氧气大少①二氧化锰化学性质

【解析】

解释与结论：（1）过氧化氢溶液制取氧气的文字表达式为：过氧化氢水+氧气；

（2）根据实验1对应的图标可以看出，在相同的时间内，质量分数越大的过氧化氢容易导致装置内的压强越大，也就是生成的氧气越多，即反应越快，所以实验1得到的结论是其他条件相同的情况下，过氧化氢的浓度越大，反应越快；根据实验2对应的图标可以看出，在相同的时间内，加入的二氧化锰的质量越大的过氧化氢容易导致装置内的压强越大，也就是生成的氧气越多，即反应越快，实验2的结论是其他条件相同的情况下，二氧化锰越少反应越慢；

分析数据、得出结论：（1）根据催化剂能改变化学反应的速率，可选择加催化剂和不加催化剂的进行比较分解温度即可，要想证明除MnO2、CuO外，Fe2O3也可以作KCl03分解的催化剂，可选择实验①和实验④对比；

（2）分解时所需温度最低的，催化效果越好，所以催化效果最好的是二氧化锰；

反思：催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（既能提高也能降低），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质，故要证明氧化铜是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变。