题目内容
16.化学兴趣小组的同学对实验氧气的制取进行了如图探究.(1)仪器a的名称是酒精灯.
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气.用装置A、C制取氧气,收集完氧气时,应进行的操作是先将导管移出水面,再熄灭酒精灯.
(3)在老师指导下,同学们对一个化学反应可能有多种催化剂的问题进行了探究.
【提出猜想】除二气化锰(MnO2)外,氧化铜(CuO)、氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾(KClO3)
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 | KClO3 | 580 |
| ② | KClO3、MnO2(质量比1:1) | 350 |
| ③ | KClO3、CuO(质量比1:1) | 370 |
| ④ | KClO3、Fe2O3(质量比1:1) | 390 |
物质,催化效果最好的是二氧化锰.
【反思与拓展】若要证明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; 同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 小颗粒的分解温度为380℃, 大颗粒的分解温度为390℃ |
分析 (1)熟记仪器的名称;
(2)根据高锰酸钾制取氧气的原理结合文字表达式的书写分析;根据该实验的注意事项分析;
(3)【分析与结论】根据实验数据来分析解答;
【反思与拓展】从要想证明氧化铁是催化剂,通过实验④证明了氧化铁可以加快氯酸钾的分解速率,故还要证明氧化铁在反应前后质量和化学性质不变去分析;
从将等质量的氯酸钾与不同颗粒大小的等质量的同种催化剂等比充分混合,测定分解温度去分析.
解答 解:(1)仪器a的名称是酒精灯;故填:酒精灯;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;用装置A、E制取氧气,收集完氧气时,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防冷水倒吸,炸裂试管;故填:高锰酸钾$\stackrel{加热}{→}$锰酸钾+二氧化锰+氧气;先将导管移出水面,再熄灭酒精灯;
(3)【分析与结论】对比实验①与④可知,氧化铁也可以加快氯酸钾的分解速率,可以作催化剂;但是加入二氧化锰的氯酸钾分解放出氧气的温度最低,催化效果最好;故填:①与④;二氧化锰;
【反思与拓展】要想证明氧化铁是催化剂,通过实验④证明了氧化铁可以加快氯酸钾的分解速率,故还要证明氧化铁在反应前后质量和化学性质不变;将等质量的氯酸钾与不同颗粒大小的等质量的同种催化剂等比充分混合,测定分解温度,可证明同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果;故填:化学性质;将等质量的氯酸钾与不同颗粒大小的等质量的同种催化剂等比充分混合,测定分解温度;同种催化剂时,催化剂颗粒越小,催化效果越好.
点评 催化剂的定义可这样记忆:“一变二不变”指:一变指:改变其他物质的化学反应速率;二不变指:催化剂的质量和化学性质不变.
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