Question

学习了元素周期律后，同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣．是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解？氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用？对此他们进行了实验探究．请你根据要求完成下列部分实验报告．
Ⅰ课题名称：

 

．
Ⅱ实验仪器及试剂：实验仪器：带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、

 

、

 

、

 

等．
实验试剂：二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
Ⅲ实验步骤：略
Ⅳ实验数据：

实验 编号	KClO3（g）	氧化物			产生气体（mL）	耗时（s）
		化学式	质量（g）	回收	（已折算到标况）
1	0.60	-	-	-	10	480
2	0.60	MnO2	0.20	90%	67.2	36.5
3	0.60	CuO	0.20	90%	67.2	79.5
4	0.60	Fe2O3	0.20	90%	67.2	34.7
5	0.60	Cr2O3	0.20	异常	67.2	188.3

Ⅴ实验讨论：
（1）在氧化物的回收过程中，要进行过滤操作，所用的玻璃仪器是玻璃棒、

 

、

 

．
（2）实验编号3的实验中KClO₃的分解率为

 

%（保留一位小数）．
（3）在用Cr₂O₃ 做研究实验时，发现有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色．该刺激性气体是

 

（填分子式），可用

 

试纸检验．上述异常现象产生的原因是

 

．
Ⅵ实验结论：

 

．

Answer 1

分析：I 课题名称：根据提供的试剂分析其催化作用来解答；
II 根据实验操作分析所用仪器；
V 实验讨论：
（1）根据过滤的操作分析；
（2）根据氧气的体积来计算分解的氯酸钾，再计算其分解率；
（3）根据元素及氧化还原反应来推测产物，再根据物质的性质进行检验；
VI 实验结论：根据 实验的情况及实验的耗时来得出催化剂效果较好的物质．

解答：解：I 课题名称：因二氧化锰能催化氯酸钾受热分解，根据提供的试剂有氧化铁、氧化铜、氧化铬等，则含该实验来探究二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬的氧化能力的比较，
故答案为：探究氧化铁、氧化铜、氧化铬对氯酸钾受热分解反应的催化作用；
II 除了题目中给出的仪器以外还需要反应容器，加热仪器，计时仪器，所以还需要大试管、酒精灯、计时器，故答案为：大试管；酒精灯；计时器；
V 实验讨论：
（1）在氧化物的回收过程中，要进行过滤操作，所用的玻璃仪器是玻璃棒、普通漏斗、烧杯，故答案为：普通漏斗；烧杯；
（2）实验编号3中生成氧气为

67.2×10-3L

22.4L/mol

=0.003mol，由2KClO₃

催化剂 .

△

2KCl+3O₂↑可知，分解的氯酸钾为0.002mol×122.5g/mol=0.245g，则其分解率为

0.245g

0.60g

×100%=40.8%，故答案为：40.8；
（3）用Cr₂O₃做研究实验时，发现有刺激性气味的气体产生，同时绿色的混合物变成了橘黄色，则Cr元素的化合价升高，Cl元素的化合价降低，氯酸钾与氧化铬发生了氧化还原反应，生成氯气，其化学式为Cl₂，氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，则可以使用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气，
故答案为：Cl₂；湿润的淀粉碘化钾；KClO₃与Cr₂O₃发生了氧化还原反应；
VI 实验结论：因氧化铁和二氧化锰作催化剂时，时间少，相比较来说，其催化能力好，
故答案为：氧化铁的催化能力和二氧化锰的催化能力较好．

点评：本题考查化学反应速率影响的因素，探究催化剂对化学反应速率的影响及催化效果，注意实验过程及实验现象、结论，能够较好的考查学生综合应用知识的能力．