题目内容

12.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,写出反应的化学方程:2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑.该反应的基本反应类型为分解反应.
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,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)由实验① (填实验编号)与实验④对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种金属氧化物,催化效果最差的是Fe2O3(填化学式).
【反思】(1)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化学性质和质量不变;
(2)要探究同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,可选择下列①和③(填序号)药品进行实验.
①5g粉末状氯酸钾和1g粉末状氧化铁; ②5g块态氯酸钾和1g粉末状氧化铁;
③5g粉末状氯酸钾和1g块状氧化铁;   ④5g块状氯酸钾和2g粉末状氧化铁.

分析 氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,写出反应的化学方程式即可.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.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.根据催化剂的概念进行分析解答.

解答 解:氯酸钾在二氧化锰作催化剂加热的条件下生成氯化钾和氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应;故填:2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑;分解反应;
【分析数据、得出结论】(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:①;
(2)分解时所需温度最低的,催化效果越好,所需温度最高的,催化效果越差,则实验所用的三种物质,MnO2的催化效果最好;Fe2O3的催化效果最差;故填:Fe2O3;
【反思】(1)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,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Fe2O3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:质量;
(2)要想证明颗粒大小会影响催化效果,可将等质量的颗粒状氯酸钾与不同颗粒大小的同种质量的催化剂等比充分混合,加热测定分解温度即可.故填:①;③.

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.小红发现切开的苹果很快变色,于是在老师的指导下,探究氧气是否参与了苹果变色的过程.小红提出猜想:氧气参与了苹果变色的过程.老师指导小红对比试验,小红设计了如下两个实验.
(1)实验1:探究使苹果变色的气体成分.
已知:苹果在有氧气的条件下生成二氧化碳,消耗的氧气等于生成的二氧化碳,在无氧状态下在短时间再不会变质.二氧化碳溶于水忽略不记.
实验步骤:①准备如下图所示的实验装置,A为排水集气发收集的一瓶氧气
B为一瓶空气,C瓶中为空气,三个集气瓶的容积为250mL;
②在c瓶中做红磷燃烧实验,待冷却室温后打开弹簧夹,至水不再进入集气瓶中,测量集气瓶中的水为50ml,剩余气体主要成分为:氮气.
③将完全相同的苹果块用细线悬挂,依次迅速放入A.B.C三个集气瓶中,塞紧瓶塞,记录苹果变色时间,其他变量都不变.
ABC
放入苹果起始时间下午2:00下午2:00下午2:00
实验现象下午2:03
苹果变色
下午2:09
苹果变色
下午2:19
苹果未变色
结论:苹果变色与氧气有关
(2)实验2:探究苹果变色消耗的气体体积.
小红为了探查集气瓶A,B中消耗的气体体积,他采取的实验步骤是:分别在AB两瓶中做白磷燃烧实验,待冷却至室温后打开弹簧夹,至水不再进入集气瓶中,测量进水的体积便知白磷消耗氧气的体积.
试验后小红记录了进入集气瓶中水的体积,由此计算A瓶中消耗的气体体积,请你在表格中填写B瓶消耗的气体体积.
AB
进入水的体积200mL42mL
苹果消耗气体的体积50mL8mL
(3)实验反思:实验过程中有一些因素会导致实验不准确,请写出其中的一种因素:装置的气密性不好.

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