题目内容

3．小雨阅读课外资料得知：氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜等物质作催化剂．于是，他对影响氯酸钾分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究兴趣．
【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好？影响氯酸钾分解速率的因素有哪些呢？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列几组实验．
序号KClO3的质量其他物质的质量温度氧气的体积反应所需时间
①2.0g330℃100mLt1
②2.0gCuO   0.5g330℃100mLt2
③2.0gMnO2  0.5g330℃100mLt3
④2.0gMnO20.5 g380℃100mLt4
【分析与结论】
（1）若t1＞t2（填“＞”、“=”、“＜”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率．若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后，氧化铜的质量和化学性质不变．
（2）你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜是否比二氧化锰的催化效果更好．
（3）实验④中MnO2的质量为0.5g，若t3＞t4，则化学反应快慢与温度的关系是温度越高，反应速率越快．
（4）写出实验④所涉及的化学方程式2KClO3$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2KCl+3O2↑．
（5）同种催化剂．颗粒大小也可能影响氯酸钾的分解速率，请设计实验方案进行验证①取不同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以相同质量比充分混合；②分别加热，测定收集等量氧气所需时间．

分析 （1）如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验②比实验①所用时间小；
（2）根据表格中数据结合控制变量法进行分析实验对比目的；
（3）根据表格中数据结合控制变量法进行分析；
（4）根据氯酸钾在二氧化锰做催化剂、380℃时分解生成氯化钾和氧气写出反应的方程式；
（5）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．

解答 解：（1）如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验①比实验②所用时间多，若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后，氧化铜的质量和化学性质不变．
（2）从图中数据看，KClO3的质量、温度、氧气的体积均相同，因此实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜是否比二氧化锰的催化效果更好；
（3）从图中数据看，实验④中控制MnO2的质量为0.5g，若t3＞t4，则化学反应快慢与温度的关系是温度越高，反应速率越快；
（4）氯酸钾在二氧化锰做催化剂、380℃时分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式是：2KClO3$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2KCl+3O2↑．
（5）①取不同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以相同质量比充分混合；②分别加热，测定收集等量氧气所需时间．
故答案为：（1）＞；质量；  化学性质；
（2）探究氧化铜是否比二氧化锰的催化效果更好；
（3）0.5；温度越高，反应速率越快； 
 （4）2KClO3$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2KCl+3O2↑；
（5）①取不同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以相同质量比充分混合；②分别加热，测定收集等量氧气所需时间．

点评 本题是对不同催化剂对催化效果的探究，明确催化剂只是改变反应的速率，对反应的生成物及生成物的量都没有影响，本身的质量和化学性质在反应前后不变；并通过表格利用控制变量法进行对比分析得出结论．

练习册系列答案
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13．下列物质中属于酸的是（　　）
A．食盐中的主要成分氯化钠B．家用发酵粉的主要成分碳酸氢钠
C．食醋中的主要成分醋酸D．大理石中的主要成分碳酸钙
14．如图是燃料在使用过程做的碳循环示意图：

（1）除了燃料燃烧释放大量CO2外，常见释放CO2的途径还有动植物呼吸，空气中的CO2含量增多导致的后果是引起温室效应；
（2）利用海水进行碳储存，可以缓解空气中CO2过多的问题，写出水吸收CO2发生反应的化学方程式：CO2+H2O=H2CO3；
（3）科学家采取“组合转化”技术，将CO2转化为化工原料，其反应的化学方程式：
2CO2+6X$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$ C2H4+4H2O，则X的化学式为H2；
（4）生物燃料（如酒精）可来源于植物体，写出酒精燃烧的化学方程式：C2H5OH+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+3H2O；结合如图信息，从碳循环角度说出生物燃料的优点有节约石油，减少空气污染．
11．实验室常用如图所示装置来制取氧气：

（1）写出图中有标号仪器的名称：a酒精灯，b铁架台．
（2）用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是A（填序号），其中二氧化锰起催化作用．
（3）用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，发生反应的符号表达式为2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑．
（4）用C装置收集氧气的依据是氧气不易溶于水．
（5）A装置制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方法是：将导管插入水中，用手握住（或点燃酒精灯微热）试管，如果导管口有少量气泡逸出，则气密性良好
（6）实验室里用加热高锰酸钾的方法制取氧气，并用排水法收集氧气实验时，待气泡放出时，不宜立即收集，其原因是排出的气体中混有装置内的空气；应待气泡连续、均匀冒出时，再收集．实验结束时应先把导管 移出水面，后 熄灭酒精灯，原因是防止水倒吸引起试管炸裂；集满氧气的集气瓶应 正放在桌上并盖上玻璃片．
18．如图为某化学反应的微观模拟图和，“”和“”分别表示两种不同元素的原子：
（1）该反应的基本类型是化合反应；
（2）该示意图说明了化学反应前后原子种类和数目（写一条）不发生变化．
8．下列叙述不正确的是（　　）
A．唾液中的淀粉酶是一种生物催化剂B．人体的能量全部由糖类提供
C．食用加碘盐可预防甲状腺肿大D．蔬菜、水果等富含维生素
15．碳在地壳中的含量不高，但由碳元素组成的化合物却形成了极其庞大的“家族”．
（1）如图是元素周期表中关于碳元素的信息图，则碳原子核外有6个电子．
（2）用墨汁书写成绘制的字画能够保存很长时间不变色的原因是常温下碳的化学性质不活泼．
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（4）现有含碳元素的下列物质，选择相应物质的序号填空．
A．石墨　　　　B．金刚石　　　　C．一氧化碳　　　　D．二氧化碳　　　　　
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（5）被称为“稻草变黄金”的反应是指金属钠与二氧化碳在440℃和高压条件下，反应生成金刚石和碳酸钠，该反应的化学方程式为4Na+3CO$\frac{\underline{\;440℃\;}}{高压}$2Na2CO3+C．
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