题目内容

8．实验室可用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字表达式：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外，氧化铁也可作氯酸钾分解的催化剂．
【完成实验】按下表进行实验并获得相关数据（分解温度越低，催化效果越好）．
实验编号实验药品分解温度（℃）
A  氯酸钾    580
B  氯酸钾、二氧化锰（质量比1：1）    350
C  氯酸钾、氧化铜（质量比l：1）    370
D  氯酸钾、氧化铁（质量比1：1）    390
【结论】（1）由实验A与实验D对比，证明猜想合理．
（2）实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是二氧化锰．
【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可将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，测定加热分解温度即可．
（2）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果？催化剂与反应物的质量比不同（提出一种因素即可）．

分析 根据实验室用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字表达式；
[结论]（1）根据对照试验要求只有一个变量，其他条件都相同进行分析解答；
（2）根据分解温度越低，催化效果越好，结合表中数据进行分析解答．
[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：加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气的文字表达式是：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气；   
[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Mn02、CuO外，Fe203也可以作KCl03分解的催化剂，可选择实验A和实验D对比，证明猜想合理．
（2）分解时所需温度最低的，催化效果越好，分析表中实验数据可以知道Mn02的催化效果最好；
[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，测定加热分解温度即可；
（2）催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同．
故答案为：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气 
【结论】（1）A；（2）二氧化锰
[反思]（1）将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，测定加热分解温度即可．
（2）催化剂与反应物的质量比不同．

点评 本题型要充分利用题目给出的信息，按照操作步骤进行实验．在进行实验对比时，要注意对照实验的可比性．本考点是中考的重要考点之一，主要出现在实验题中．影响催化效果的除了颗粒大小，还与催化剂与反应物的质量比有关．

练习册系列答案
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20．有A---H八种物质．在常温下A是无色无味气体，它可以由白色固体B和黑色固体C混合加热分解制得，反应完后C的质量和化学性质都不变．将金属D伸入盛有气体A，瓶底有少量液体E的集气瓶中，金属D剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体F．如把黄色粉末G点燃后放人盛A的集气瓶中，能燃烧产生蓝紫色火焰，并生成一种无色有刺激性气味的气体H．
（1）根据以上现象，写出这几种物质的名称：B氯酸钾、F四氧化三铁、H二氧化硫．
（2）写出B和C反应的文字或符号表达式：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气、2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．
（3）写出D在A中燃烧的文字或符号表达式：铁+氧气$\stackrel{点燃}{→}$四氧化三铁，或3Fe+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe3O4．
（4）瓶底放E目的是防止熔融物溅落炸裂瓶底．
19．下列物质中，能与稀盐酸反应，但是没有气体放出，也没有沉淀生成的是（　　）
A．Na2CO3B．AgNO3C．ZnD．NaOH
16．如图是实验室常用的气体制取装置之一，下列有关叙述合理的是（　　）
A．该装置既不可用于制取氧气，也可用于制备二氧化碳
B．为了防止生成的气体逸出，导管口一有气泡产生即刻收集
C．该装置的优点是“能控制反应的发生和停止”
D．当气泡从瓶口逸出时，表明气体已经收集满
3．工业上用分离液态空气的方法制取氧气，这一变化属于物理变化．
13．如图是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：

（1）写出有标号的仪器名称：①铁架台．
（2）从装置A-D中选择：加热高锰酸钾制取O2并要收集一瓶较纯净的氧气，应选用图中的AD（填字母），此装置在制取氧气时，试管口还要放入一团棉花，该反应的文字表达式是高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气．该同学在利用制得的氧气做实验时，发现收集的氧气不纯净，造成这一结果的原因可能是装置漏气，或刚出现气泡就开始收集（任写一个原因）．
（3）若用E装置收集氧气，气体应从a（a、b中选择）通入．
20．我国最近已研究出新型水处理剂C1O2的新制法，其反应的微观过程如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．乙、丙、丁都是混合物
B．该反应属于置换反应
C．该反应符合质量守恒定律
D．该反应的化学方程式为2Cl+2NaClO2=2ClO2+2NaCl
17．下列过程中主要涉及物理变化的是（　　）
A．浓硫酸使白纸变黑B．用浓硫酸来干燥潮湿的氧气
C．生石灰遇水变成熟石灰D．盐酸使紫色石蕊溶液变红色
18．化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究．
【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？
【作出猜想】
a、可能与金属本身的性质有关
b、可能与盐酸的浓度有关
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨．
实验（1）为探究猜想a，小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入相同尝试和质量的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，发生反应的化学方程式有Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑．
从实验现象可判断：金属活动性Zn＞Fe（填“＜”“=”“＞”）．
得出结论：金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是金属与盐酸反应的剧烈程度与金属本身性质有关（金属活动性越强，反应越剧烈）．
实验（2）为探究猜想b，小组同学设计如图的装置进行实验，其中注射器的作用是通过注射器往右移动的体积判断生成氢气的体积．所用药品，实验数据如下表：

实验编号		选用金属（均取2g）盐酸质量分数（均取50mL）每分钟产生氢气的体积/mL
1分钟1-2分钟2-3分钟3-4分钟4-5分钟前5分钟共收集气体
Ⅰ锌片15%2.916.911.09.27.648.5
Ⅱ锌片5%1.68.45.94.83.724.4
得出结论：金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关，其关系是其他条件相同时，盐酸浓度越大，反应越剧烈．
【反思评价】根据表一中实验Ⅱ数据分析，请描述锌与盐酸发生反应快慢的变化情况并解释原因由慢到快然后逐渐减慢；锌与稀盐酸反应放热，随着反应的进行，温度升高，所以速度越来越快，一段时间后，盐酸被消耗，盐酸浓度变小，反应速率减慢．
通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响固体的表面积（写一条即可）．
【拓展延伸】很多金属不仅能与酸反应，也能与盐酸溶液反应，现将a g铁钉投入到CuSO4溶液中，反应一段时间后，将固体取出洗净、烘干，称重为b g，则生成铜的质量为8（b-a）g．

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