Question

【题目】小佳阅读课外资料得知：氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜、氧化铁等物质作催化剂。于是，他对影响氯酸钾分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究兴趣。

（提出问题）氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好？影响氯酸钾分解速率的因素有哪些？

（设计实验）小佳以相同的反应时间（60 秒）为标准，设计了下列几组实验。

序号	KClO3	其它物质的质量	温度	收集氧气的体积	反应时间
①	3.0g	无	300℃	V1	60s
②	3.0g	氧化铜 0.8g	300℃	V2	60s
③	3.0g	二氧化锰 0.8g	300℃	V3	60s
④	3.0g	二氧化锰 g	350℃	V4	60s

（1）若 V1____V2（填“＞”、“＝”、“＜”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后氧化铜的____和_____不变。

（2）你认为小佳设计实验③和实验②对比的目的是________。

（3）实验④中二氧化锰的质量为______g，若 V3＜V4，则化学反应快慢与温度的关系是________。

（4）请你利用上述探究实验中的仪器和药品，重新设计实验（要求与上述设计实验方案不 同），探究氧化铁是否比二氧化锰催化效果更好？

实验操作	实验现象及结论
_______	_______

Answer 1

【答案】＜ 化学性质 质量 比较氧化铜和二氧化锰催化效果 0.8 温度越高反应越快 取相同的两支带导管的试管，分别装入相同质量的氯酸钾，再分别装入相同质量的氧化铁和二氧化锰，把导管口放入水中，用相同温度同时加热。 如果观察到装二氧化锰的试管产生的气泡较快，停上冒气泡的时间较短，说明二氧化锰比氧化铁的催化效果更好。

【解析】

（1）实验①是没有加入其他物质作催化剂，而实验②是加入了氧化铜作为催化剂，若 V1＜V2，说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。根据催化剂的定义，若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后氧化铜的质量和化学性质不变。

（2）实验③和实验②对比，其他条件相同，只是催化剂物质种类不同，所以该实验的目的是比较氧化铜和二氧化锰催化效果。

（3）根据控制变量的条件，实验④中二氧化锰的质量应与实验③中的二氧化锰质量相同，故为0.8g，实验③的温度为300℃，而实验④的温度为350℃，若 V3＜V4，则化学反应快慢与温度的关系是温度越高反应越快。

（4）设计实验探究氧化铁是否比二氧化锰催化效果更好。

实验操作：取相同的两支带导管的试管，分别装入相同质量的氯酸钾，再分别装入相同质量的氧化铁和二氧化锰，把导管口放入水中，用相同温度同时加热。

实验现象及结论：如果观察到装二氧化锰的试管产生的气泡较快，停上冒气泡的时间较短，说明二氧化锰比氧化铁的催化效果更好。