题目内容
【题目】实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,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,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
[完成实验]按下表进行实验,测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
实验编号 | 实验药品 | 分解温度/℃ |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1∶1) | 350 |
③ | 氯酸钾、氧化铜(质量比1∶1) | 370 |
④ | 氯酸钾、氧化铁(质量比1∶1) | 390 |
[分析数据、得出结论]
(1)写出反应的文字表达式_______
(2)由实验_______对比,证明猜想合理。
(3)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最好的是_______,若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和_______不变。
(4)同种催化剂,催化剂的颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证_______。
(5)除了催化剂,还有哪些因素可能影响反应速率,请你再探究(探究一种因素即可)。_______
【答案】氯酸钾
氯化钾+氧气 ①④ 二氧化锰 化学性质 将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比例充分混合,加热测定分解温度(其他合理答案均可)。 (合理即可)温度越高反应越快;接触面积越大反应越快
【解析】
(1)氯酸钾在二氧化锰催化下加热生成氯化钾和氧气,文字表达式为:氯酸钾
氯化钾+氧气;
(2)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KClO3分解的催化剂,可选择实验①和实验④对比,证明猜想合理;
(3)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MnO2的催化效果最好;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,若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和化学性质不变;
(4)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例充分混合,加热测定分解温度即可;
(5)影响化学反应速率的因素有好多,例如温度越高反应越快;接触面积越大反应越快等。