某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题:

探究一:二氧化锰粒径大小对催化效果的影响

取两份等质量氯酸钾,分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热,用传感器测得固体残留率(反应后剩余固体质量与反应前固体质量之比)如右图:

(1)二氧化锰作催化剂,加热氯酸钾制取氧气的化学方程式为_____________。

(2)查阅资料得知,发生反应的温度越低,催化效果越好。分析上图,对氯酸钾分解催化效果更好的是_____________。催化效果更好的原因可能是_____________。

探究二:催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响

同学们设计如下实验方案:

编号

氯酸钾质量/g

催化剂

催化剂质量/g

收集VmL氧气

所需时间/s

实验1

5

171

实验2

5

二氧化锰

0.25

79

实验3

5

二氧化锰

0.5

49

实验4

5

二氧化锰

2.5

93

实验5

5

氧化铁

0.5

58

实验6

5

氯化钾

0.5

154

(3)表中所列三种催化剂中,催化效果最好的是_____________。

(4)二氧化锰与氯酸钾的质量比为_____________时,催化效果最好。

(5)氯化钾_____________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集VmL氧气,所需时间明显少于171s,原因是_____________。

探究三:二氧化锰质量在反应前后的变化

同学们发现每次用氯酸钾和二氧化锰制取氧气结束后,在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他们将加热后剩余固体中的二氧化锰分离并测量其质量,发现总小于加热前二氧化锰的质量。查阅资料后发现,一般认为加热氯酸钾和二氧化锰混合物的反应过程如下:

第1步: (其中Cl2有刺激性气味)

第2步:

第3步:

(6)第3步反应中锰元素化合价变化为_____________。

(7)反应后剩余固体中二氧化锰质量小于反应前的质量,原因可能是_____________。

 0  183084  183092  183098  183102  183108  183110  183114  183120  183122  183128  183134  183138  183140  183144  183150  183152  183158  183162  183164  183168  183170  183174  183176  183178  183179  183180  183182  183183  183184  183186  183188  183192  183194  183198  183200  183204  183210  183212  183218  183222  183224  183228  183234  183240  183242  183248  183252  183254  183260  183264  183270  183278  211419 

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