题目内容
【题目】某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验:
编号 | KClO3质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集50mLO2所需时间/s |
实验1 | 5 | - | - | 171 |
实验2 | 5 | MnO2 | 0.5 | 49 |
实验3 | 5 | Fe2O3 | 0.5 | 58 |
实验4 | 5 | KCl | 0.5 | 154 |
（1）设置实验1的目的是_____
（2）写出实验3的符号表达式_____
（3）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_____
（4）由实验1和实验4可知，KCl_____（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因：_____
【答案】对比（对照） KClO3
KCl+O2 MnO2 有影响 随着氯酸钾分解产生氯化钾增多，收集等体积气体时间变少
【解析】
（1）设置实验1的目的是：对比（对照）；
（2）实验3中氯酸钾在氧化铁催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的符号表达式：KClO3KCl+O2
（3）表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是：二氧化锰收集50mL的氧气需要的时间最大效果最好。
（4）由实验1和实验4可知，KCl有催化作用，因为实验4比实验1收集50mL的氧气需要的时间短；维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因：随着氯酸钾分解产生氯化钾增多，收集等体积气体时间变少。
【题目】绿色能源需求日益增长，氢能源备受关注。
探究一 实验室电解水
（1）写出电解水反应的化学方程式__________。
（2）如图所示，接通电源，可以观察到两电极有气泡产生，一段时间后，理论上正负电极上产生的气体体积比___________。
（3）该实验说明了___________(填一点即可)。
探究二 不同电解液和电极材料对水电解产生气体体积的影响
（4）实验时，发现反应速率慢，且V（H2）和V（O2）比并不等于理论值。导致这一结果的因素可能有：_______（多选）。
A 氧气的密度比氢气大
B 氧气在水中的溶解性比氢气强
C 部分氧气与电极发生反应而被消耗
［查阅资料］纯净水导电能力差，加入电解液能增强导电性，但不同的电解液和电极材料对产生气体的体积有影响。
［设计并实验］兴趣小组对不同电解液和电极材料进行探究，结果如下：
电解液（浓度0.2kg/L） | 不同电极材料产生的V（H2）：V（O2） | ||||
碳棒 | 铜棒 | 保险丝 | 电阻丝 | 铁丝 | |
氢氧化钠溶液 | 6.9：1.09 | 7.7：3.35 | 6.9：2.95 | 7.3：3.4 | 6.51：3.2 |
稀硫酸 | 6.9：1.10 | 阳极产生的氧气很少 | 7.6：1.95 | 7.5：3.45 | 铁丝溶解 |
［结论］由上表实验信息可得：
（5）稀硫酸(H2SO4)做电解液时，铁丝不能做电极：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，请写出该反应的化学方程式____________。
（6）电解水选择最佳的电解液和电极材料分别为__________和____________。
