Question

11．某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究．
【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？
【查阅资料】（1）氯化钾可溶于水；（2）研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用．分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：

温度（℃）种类 反应程度	氧化铁	氧化铝	氧化铜	氧化镁
开始反应	420	515	305	490
剧烈反应	490	540	350	545

实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用的金属氧化物是氧化铜．
【设计并完成实验】
Ⅰ．将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ．将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ．将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中X的值应为1g，实验Ⅰ和Ⅲ对比的目的是探究氧化铜是否能加快氯酸钾分解．实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是探究二氧化锰和氧化铜哪个对氯酸钾催化效果更好．将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量，目的是探究氧化铜在反应后的质量是否不变，最后还要再将黑色粉末和氯酸钾混合加热，发现实验现象依然与之前现象相同．
【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂，实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑．

Answer 1

分析 【查阅资料】根据反应开始时的温度分析，从表中可以看出氧化铜在作催化剂时，开始的温度与剧烈反应时的温度是四种物质中最低的．
【实验现象分析】根据控制氯酸钾的质量、二氧化锰和氧化铜的质量，才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果分析；根据催化剂的定义分析解答．
【结论】根据氯酸钾在氧化铜做催化剂的条件下分解成氯化钾和氧气分析；

解答 解：【查阅资料】由表中的数据可知，不用二氧化锰时选择氧化铜作催化剂时，开始的温度与剧烈反应时的温度是四种物质中最低的，是条件最容易达到的；
【实验现象分析】
（1）控制氯酸钾的质量、二氧化锰和氧化铜的质量，才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果，Ⅲ中X的值应为1g；实验Ⅰ和Ⅲ对比的目的是探究氧化铜是否能加快氯酸钾分解；实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是探究二氧化锰和氧化铜哪个对氯酸钾催化效果更好；催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，
将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量，目的是探究氧化铜在反应后的质量是否不变；最后还要再将黑色粉末和氯酸钾混合加热，发现实验现象依然与之前现象相同．
【结论】氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下分解成氯化钾和氧气，实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑
答案：
【查阅资料】氧化铜；
【实验现象分析】1； 探究氧化铜是否能加快氯酸钾分解；探究二氧化锰和氧化铜哪个对氯酸钾催化效果更好；过滤；探究氧化铜在反应后的质量是否不变； 氯酸钾；
【结论】2KClO₃$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O₂↑

点评 本题通过实验探究了二氧化锰和氧化铜在过氧化氢制氧气中的催化作用，侧重实验能力和分析能力的考查．