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，写出反应的化学方程式：

 

．
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Mn0₂、CuO外，Fe₂0₃也可以作KCl0₃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	KCl03	580
②	KCl03、Mn02（质量比1：1）	350
③	KCl03、CuO（质量比l：1）	370
④	KCl03、Fe203（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

 

不变；
（2）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

 

．
（3）同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果，请你再探究 （探究一种因素即可）

 

．

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：科学探究

分析：根据实验室加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气的反应，写出的化学方程式；
【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】
（1）根据催化剂的定义进行分析回答；
（2）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；
（3）根据科学探究的环节探究催化剂与反应物的质量比不同，催化效果是否不同．

解答：解：加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取氧气的反应的化学方程式是：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
【分析数据、得出结论】
（1）根据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，分析表中实验数据可以知道，Mn0₂的催化效果最好；
【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（既能提高也能降低），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．故要证明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）要想证明颗粒大小会影响催化效果，可将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度即可．取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度
（3）催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同．所以：
【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同；
【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度；【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立．
故答为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
【分析数据、得出结论】（1）①；（2）MnO₂；
【反思】（1）化学性质；（2）将氯酸钾与不同颗粒大小的同种催化剂等比充分混合，加热测定分解温度
（3）【提出假设】催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同【设计方案】①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度【得出结论】如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立．

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．