Question

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，写出该化学反应的符号表达式：　　．

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MnO₂、CuO外，Fe₂O₃也可以作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

分析数据、得出结论

（1）由实验　　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，催化效果最好的是　　．

反思

（1）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　　和　不变；

（3）实验室也可以用分解过氧化氢溶液来制取氧气，写出该化学反应的符号表达式：　　

（4）猜想：影响过氧化氢溶液分解反应的速率是　　，试设计实验验证：　　．

Answer 1

【考点】催化剂的特点与催化作用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式． 

【专题】实验设计题；实验设计中的控制变量思想；科学探究．

【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回答；

（2）根据分解时所需温度最低的，催化效果越好进行分析；

【反思】（1）根据催化剂的定义进行分析回答；

（2）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；

（3）根据过氧化氢分解制取氧气时，分解速度受浓度、温度、催化剂等因素的影响设计实验方案来证明时，要注意实验的控制变量，以确保实验结果的准确性．

【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：2KClO₃2KCl+3O₂↑；

【分析数据、得出结论】（1）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Mn0₂、CuO外，Fe₂0₃也可以作KCl0₃分解的催化剂，可选择实验①和实验④对比，证明猜想合理；

（2）分解时所需温度最低的，催化效果越好，所以催化效果最好的是：Mn0₂；

【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，所以要证明Fe₂0₃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；

（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；

（3）影响过氧化氢分解速率的因素还有催化剂的种类．可以取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验，测定收集150mL氧气所需的时间即可，所以设计的验证方法是：催化剂种类；取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验，测定收集150mL氧气所需的时间即可．

故答案为：2KClO₃2KCl+3O₂↑；

【分析数据、得出结论】（1）①；

（2）Mn0₂；

【反思】（1）质量，化学性质；

（2）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；

（3）催化剂种类；取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验，测定收集150mL氧气所需的时间即可．

【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．