Question

13．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式：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O₂↑+2KCl
小芳按如表进行实验探究，并测定分解温度（分解温度越低，反应速率越快）．

实验编号	实验药品	分解温度（℃）
①	KClO3	580
②	KClO3、MnO2（质量比1：1）	350
③	KClO3、CuO　（质量比l：1）	370
④	KClO3、Fe2O3（质量比1：1）	390

【分析数据、得出结论】
（1）由实验①与实验③对比，可得出的结论为氧化铜可以氯酸钾分解的速率．
（2）由以上实验还可得出结论：氧化铁可以加快氯酸钾反应的速率．
【反思】
（3）若要证明CuO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；
（4）若要通过观察收集相同体积的氧气所需时间的长短来判断该反应的快慢，收集氧气方法应该为排水法；还可以通过观察相同时间内收集气体的体积来判断该反应的快慢．
（5）许多金属氧化物都可以加快氯酸钾分解速率，你猜想还有哪种金属氧化物可以加快氯酸钾分解的速率，并设计实验加以证实．氧化铝，取相同质量的氯酸钾两份，向其中一份中加入氧化铝粉末，分别加热，并测量氯酸钾分解时的温度，若加入氧化铝粉末的氯酸钾分解时的温度低，则说明氧化铝可以加快氯酸钾分解的速率．．

Answer 1

分析 根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气进行分析；
【分析数据、得出结论】（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】（3）根据催化剂的定义进行分析回答；
（4）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；
（5）根据科学探究的环节进行分析．

解答 解：氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
【分析数据、得出结论】（1）由实验①与实验③对比，可得出的结论为：氧化铜可以加快氯酸钾反应的速率（或氧化铜可能是氯酸钾分解的催化剂）；
（2）由以上实验还可得出结论：氧化铁可以加快氯酸钾反应的速率（或氧化铁可能是氯酸钾分解的催化剂，或这三种氧化物中，二氧化锰催化效果最好等，答案合理均给分）；
（3）要证明CuO是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后的质量和化学性质不变；
（4）要通过观察收集相同体积的氧气所需时间的长短来判断该反应的快慢，收集氧气方法应该为排水法，还可以通过观察相同时间内收集气体的体积来判断该反应的快慢；
（5）【猜想】氧化铝；
【实验方案】取相同质量的氯酸钾两份，向其中一份中加入氧化铝粉末，分别加热，并测量氯酸钾分解时的温度，若加入氧化铝粉末的氯酸钾分解时的温度低，则说明氧化铝可以加快氯酸钾分解的速率．
故答案为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；
【分析数据、得出结论】（1）氧化铜可以加快氯酸钾反应的速率（或氧化铜可能是氯酸钾分解的催化剂）；
（2）氧化铁可以加快氯酸钾反应的速率（或氧化铁可能是氯酸钾分解的催化剂，或这三种氧化物中，二氧化锰催化效果最好等，答案合理均给分）；
（3）质量、化学性质；
（4）排水法、相同时间内收集气体的体积；
（5）【猜想】氧化铝；
【实验方案】取相同质量的氯酸钾两份，向其中一份中加入氧化铝粉末，分别加热，并测量氯酸钾分解时的温度，若加入氧化铝粉末的氯酸钾分解时的温度低，则说明氧化铝可以加快氯酸钾分解的速率．

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．