Question

15．实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰的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．
某化学兴趣小组发现：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，并测定分解温度（分解温度越低，催化效果越好）．

实验编号	实验用品	分解温度
1	3.0g氯酸钾	580
2	3.0g氯酸钾和1.0g二氧化锰	350
3	3.0g氯酸钾和1.0g氧化铜	370
4	x g氯酸钾和1.0g氧化铁	390

【分析数据，得出结论】
（1）实验4中x的值应为3.0g，由实验1与实验4对比，证明猜想合理
（2）实验所用的三种物质中，催化效果最好的是二氧化锰．
【反思】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的质量和化学性质不变．
【继续探究】小组同学完成上述实验后，又深一步进行“氧化铜用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系”的探究，下表是他们的有关实验数据，请你回答有关问题：

氧化铜与氯酸钾的质量比	1/40	1/20	1/10	1/5	1/3	1/2	2/3	1/1	2/1
生成1L氧气所需的时间（s）	124	79	50	54	75	93	106	153	240

【分析整理】
（3）据上表可知氧化铜用量过多，产生氧气的速率变慢（填“变快”、“变慢”或“不变”），氧化铜与氯酸钾的质量比为1：10时，反应速率最快．
【结论1】在化学反应中催化剂的用量不是（填“是”或“不是”）越多越好．

Answer 1

分析 根据文字表达式的写法来分析解答；
【分析数据，得出结论】
（1）根据控制变量法的做法来分析解答；
（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】根据催化剂的定义进行分析回答；
【分析整理】根据实验数据可知氧化铜用量过多，产生氧气的速率变慢进行解答．
【结论】根据实验数据分析可知在化学反应中催化剂的用量不是越多越好进行解答．

解答 解：氯酸钾在二氧化锰作催化剂加热的条件下分解为氯化钾和氧气；故填：氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．
【分析数据，得出结论】
（1）由控制变量法的思想可知，X为3.0；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．故填：3.0，1；
（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MnO₂的催化效果最好；故填：二氧化锰．
【反思】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．故要证明Fe₂0₃是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变；故填：化学性质；
【分析整理】（3）根据实验数据可知氧化铜用量过多，产生氧气的速率变慢，而当氧化铜与氯酸钾的质量比为1：10时，反应速率最快；
【结论1】根据实验数据分析可知在化学反应中催化剂的用量不是越多越好；
故答案为：（3）变慢，1：10，．
【结论】不是．

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．