Question

12．某兴趣小组同学对实验室制氧气的条件进行如下探究：
（a）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率的影响，甲设计以下对比实验：
①将3.0g氯酸钾和1.0g二氧化锰均匀混合加热；
②将xg氯酸钾和1.0g氧化铜均匀混合加热．
在相同温度下，比较两组实验产生氧气的快慢．
①中反应的符号表达式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；②中x的值应为3.0．
【猜想】除二氧化锰，氧化铜外，Fe₂O₃也可以做氯酸钾分解的催化剂．
按下表进行实验：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	氯酸钾	580
②	氯酸钾、二氧化锰（质量比1：1）	350
③	氯酸钾、氧化铜（质量比1：1）	370
④	氯酸钾、Fe2O3（质量比1：1）	390

由实验与实验④对比，证明猜想Fe₂O₃也可以做氯酸钾分解的催化剂合理．
实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是二氧化锰．
（b）乙探究了影响过氧化氢溶液分解速率的某种因素．实验记录如下：

	过氧化氢溶液的质量	过氧化氢的浓度	二氧化锰的质量	相同时间内产生VO2
①	50.0g	1%	0.1g	9mL
②	50.0g	2%	0.1g	16mL
③	50.0g	4%	0.1g	31mL

实验结论：在相同条件下，过氧化氢分解得越快，过氧化氢溶液的浓度越大．
本实验中测量O₂体积的装置（如图）应该选择：c．（填字母）

Answer 1

分析 （a）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；根据控制氯酸钾的质量相等才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果分析；
（b）根据图表中数据可知过氧化氢溶液的浓度越大过氧化氢分解得越快进行解答．

解答 解：（a）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，反应的化学方程式为：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；控制氯酸钾的质量相等才能比较出二氧化锰和氧化铜的催化效果；因此为形成对照，在两个实验中应取用相同质量的氯酸钾且二氧化锰和氧化铜的量也应相同，由实验①与实验④对比可知，Fe₂O₃也可以做氯酸钾分解的催化剂；实验所用的三种金属氧化物，催化效果最好的是二氧化锰；故答案：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；3.0；Fe₂O₃也可以做氯酸钾分解的催化剂；二氧化锰；
（b）根据图表中数据可知过氧化氢溶液的浓度越大过氧化氢分解得越快，氧气的密度小于水的密度，所以实验中测量O₂体积的装置（如图）应该选择c．故填：过氧化氢溶液的浓度越大；c．

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．