Question

20．小明发现双氧水滴在伤口上会产生大量的气泡，于是他查阅了相关资料：双氧水分解可以用二氧化锰（MnO₂）、氧化铁（Fe₂O₃）等物质作催化剂，对此他展开了探究．
【提出问题】氧化铁是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果更好？
【设计实验】小明以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）

实验序号	氯酸钾质量	其他物质质量	待测数据
①	1.2g	/
②	1.2g	Fe2O3  0.5g
③	1.2g	MnO2 0.5g

①上述实验应测量的“待测数据”是生成等体积氧气所需的时间．
②若实验②比实验①的“待测数据”更小（填“大”或“小”），说明氧化铁能加快氯酸钾的分解．
③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥，再次精确称量得到0.5g红色粉末（Fe₂O₃），这样做的目的是证明反应后氧化铁的质量没有改变，小明同学认为氧化铁肯定是氯酸钾分解的催化剂，但晓航同学对此提出了异议，晓航同学设计了如下实验：
将第二次精确称量得到的0.5g红色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中，加热，伸入带火星木条，发现木条很快复燃．
晓航同学这样做目的是证明反应后氧化铁的化学性质没有改变，
【预期结论】氧化铁也能作氯酸钾的催化剂．
【评价设计】你认为小明设计实验③和实验②对比的目的是比较氧化铁和二氧化锰的催化效果；写出实验②反应的符号表达式2KClO₃$\stackrel{F{e}_{2}{O}_{3}}{=}$2KCl+3O₂↑．

Answer 1

分析 ①运用催化剂的概念和本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解解答．
②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．
③根据实验②反应后的固体只有Fe₂O₃，分析解答．
【评价设计】实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好．

解答 解：
①本题的实验目的证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，所以“待测数据”是收集等量氧气所需时间．故答案为：收集等量氧气所需时间．
②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．故答案为：小．
③将实验②反应剩余的固体取出后经洗涤、干燥，再次精确称量得到0.5g红色粉末（Fe₂O₃），这样做的目的是证明反应后氧化铁的质量没有改变；将第二次精确称量得到的0.5g红色粉末和1.2g氯酸钾混合放入试管中，加热，伸入带火星木条，发现木条很快复燃，这样做目的是证明反应后氧化铁的化学性质没有改变．
【评价设计】实验③和实验②对比的目的是探究氧化铁和二氧化锰哪一个催化效果好，实验②反应的符号表达式2KClO₃$\stackrel{F{e}_{2}{O}_{3}}{=}$ 2KCl+3O₂↑．
故答案为：【设计实验】①生成等体积氧气所需的时间．②小．
③证明反应后氧化铁的质量没有改变． 证明反应后氧化铁的化学性质没有改变，
【评价设计】比较氧化铁和二氧化锰的催化效果； 2KClO₃$\stackrel{F{e}_{2}{O}_{3}}{=}$ 2KCl+3O₂↑

点评 考虑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，本身的质量不变；抓住催化剂的质量反应前后不变和能加快其他物质的化学反应速率这两个性质探究．