Question

小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是她对氧化铜产生了探究兴趣．
[提出问题]氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
[设计实验]小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）．

实验序号	KclO3质量	其他物质质量	待测数据
①	1.2g	/
②	1.2g	CuO   0.5g
③	1.2g	MnO2  0.5g

（1）表中待测数据为

收集等量氧气所需时间

，若实验②比实验①的“待测数据”更

小

（选填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率；
（2）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中，

向试管中倒入适量的双氧水，观察到大量气泡

（简述操作和现象 ）
[预期结论]氧化铜也可作氯酸钾分解的催化剂．
[评价设计]你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是

探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好

．
[反思]（1）同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证

催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同

．
（2）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究 （探究一种因素即可）．
（注意：若答对本小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分．）

Answer 1

分析：（1）运用催化剂的概念和本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解解答；如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验②比实验①所用时间小．
（2）根据实验②反应后的固体只有氧化铜，分析解答．
【评价设计】实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．
【反思】
（1）根据对照试验只有一个变量，这个变量为催化剂的颗粒大小设计对照试验；
（2）根据科学探究的环节探究催化剂与反应物的质量比不同，催化效果是否不同．

解答：解：（1）本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，所以“待测数据”是收集等量氧气所需时间．如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验②比实验①所用时间小．
故答案为：收集等量氧气所需时间；小．
（2）实验②反应后的固体只有氧化铜，而且正好是加入的氧化铜的量，我们可以向试管中倒入适量的双氧水，观察到大量气泡．说明氧化铜有催化作用．
故答案为：向试管中倒入适量的双氧水，观察到大量气泡．
【评价设计】实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．
故答案为：探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．
【反思】
（1）要想证明颗粒大小会影响催化效果，可将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度即可．
（2）【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同．
【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度
【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立．
故答案为：（1）将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度；
（2）【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同．
【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度
【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立．

点评：催化剂只是改变反应的速率，对反应的生成物及生成物的量都没有影响，本身的质量不变．抓住催化剂的质量反应前后不变和能加快其他物质的化学反应速率这两个性质探究．