Question

某同学对第四周期过渡元素产生浓厚的兴趣．想探究是否只有MnO₂能催化KClO₃受热分解？CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？若有催化作用，效率怎样？请你与他一起进行实验探究：
I．课题名称：

探究CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等对氯酸钾的受热分解反应的催化作用

．
Ⅱ．实验仪器：略
实验试剂：二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
Ⅲ．实验步骤：略
Ⅳ．实验数据：

实验 编号	KClO3 （g）	氧化物			产生气体（mL） （已折算为标况）	耗时（s）
		化学式	质量（g）	回收
1	0.6	-	-	-	10	480
2	0.6	MnO2	0.20	90%	67.2	36.5
3	0.6	CuO	0.20	90%	67.2	79.5
4	0.6	Fe2O3	0.20	90%	67.2	34.7
5	0.6	Cr2O3	0.20	异常	67.2	188.3

V．实验讨论：
（1）请用编号3的实验数据求得KClO₃的分解率：为

40.8%

%（保留一位小数）．
（2）在用Cr₂O₃做实验时，有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成橘黄色（K₂Cr₂O₇）．该刺激性气体可能是

Cl₂

（填化学式），用

B

检验．（填序号）
A、湿润的蓝色石蕊试纸           B、湿润的碘化钾淀粉试纸
C、湿润的PH试纸                D、湿润的红色石蕊试纸
Ⅵ．实验结论：

氯化铁和二氧化锰的催化能力较好

．

Answer 1

分析：I．本实验的目的是探究CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用，根据课题目的确定实验名称；
V．（1）先根据n=

V

Vm

计算氧气的物质的量，再根据氯酸钾和氧气的关系式计算氯酸钾的物质的量，根据m=nM计算反应的氯酸钾的质量，再计算分解的氯酸钾与加入的氯酸钾的质量之比即可；
（2）根据元素守恒及题意判断生成物，氯气有氧化性，能使湿润的淀粉碘化钾变蓝；
Ⅵ．根据图表中回收的氧化物及耗时与二氧化锰作比较分析．

解答：解：I．本实验的目的是探究CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用，所以其课题名称为探究CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等对氯酸钾的受热分解反应的催化作用．
故答案为：探究CuO、Fe₂O₃、Cr₂O₃等对氯酸钾的受热分解反应的催化作用；
V．（1）生成氧气的物质的量为n=

V

Vm

=

0.0672L

22.4L/mol

=0.003mol，
2KCl₃

CuO  .

△

2KCl+3O₂↑
2mol               3mol 
0.002mol           0.003mol
所以反应的氯酸钾的物质的量为 0.002mol，质量为m=nM=0.002mol×122.5g/mol=0.245g，
所以其分解率为

0.245g

0.6g

×100%=40.8%，
故答案为：40.8%；
（2）根据元素守恒知，生成的刺激性气味的气体只能是氯气，氯气有氧化性，能置换出碘化钾中的碘，碘遇淀粉变蓝色，所以可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气，故选B．
故答案为：Cl₂；B；
Ⅵ． 根据图表中回收的氧化物及耗时分析，CuO、Cr₂O₃ 与二氧化锰比较，耗时较长且Cr₂O₃ 的回收物有异常，氯化铁和二氧化锰的催化能力相近．
故答案为：氯化铁和二氧化锰的催化能力较好．

点评：本题考查了催化剂实验的探究，难度不大，会分析图表并由此得出结论．