Question

15．小芳查阅资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铁等物质作催化剂，于是她对氧化铁产生了探究兴趣．
【提出问题】氧化铁是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计实验】小芳以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）．

实验序号	KClO3质量/g	其他物质质量	待测数据
①	1.5	/
②	m	Fe2O3   0.5
③	1.5	CuO　　0.5

（1）上述实验应测量的“待测数据”是反应时间，m的数值是1.5．
（2）若实验②比实验①的“待测数据”更小（填“大”或“小”），说明氧化铁能加快氯酸钾的分解速率．
（3）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g红色粉末，再将红色粉末放入试管中，向其中倒入双氧水，观察到大量气泡（简述操作和现象　）．
【预期结论】氧化铁还能作氯酸钾的催化剂．
【评价设计】你认为小芳设计实验③和实验②对比的目的是探究氧化铁和二氧化锰哪一个催化效果好．

Answer 1

分析 【设计实验】（1）根据催化剂的概念和本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解解答；
（2）如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验②比实验①所用时间小；
（3）根据过氧化氢分解生成氧气进行分析；
【评价设计】实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．

解答 解：【设计实验】（1）本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，所以“待测数据”是收集等量氧气所需时间，设计实验要保持所验证做催化剂的物质的质量应相等，所以m的值是1.5；
（2）如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验②比实验①所用时间小；
（3）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g红色粉末，再将红色粉末放入试管中，向其中倒入双氧水，观察到大量气泡；
【评价设计】实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．
故答案为：【设计实验】（1）反应时间，1.5；
（2）小；
（3）向其中倒入双氧水，观察到大量气泡；
【评价设计】探究氧化铁是否比二氧化锰的催化效果更好．

点评 催化剂只是改变反应的速率，对反应的生成物及生成物的量都没有影响，本身的质量不变．抓住催化剂的质量反应前后不变和能加快其他物质的化学反应速率这两个性质探究．