Question

（2013?黃石模擬）實驗室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣，寫出反應的化學方程式：

2KClO₃

MnO2  .

△

2KCl+3O₂↑

小芳發現，氯酸鉀與氧化銅混合加熱，也能較快產生氧氣，于是進行如下探究：
[提出猜想]除MnO₂、CuO外，Fe₂O₃也可以作KClO₃分解的催化劑．
[完成實驗]按下表進行試驗：測定分解溫度（分解溫度越低，催化效果越好）．

實驗編號	實驗藥品	分解溫度（℃）
①	KClO3	580
②	KClO3、MnO2（質量比1：1）	350
③	KClO3、CuO（質量比l：1）	370
④	KClO3、Fe2O3（質量比1：1）	390

[分析數據、得出結論]
（1）由實驗

①

與實驗④對比，證明猜想合理；
（2）實驗所用的三種金屬氧化物，催化效果最好的是

MnO₂

．
[反思]
（1）若要證明Fe₂O₃是該反應的催化劑，還要驗證它在化學反應前后質量和

化學性質不變

；
（2）同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，請設計實驗方案進行驗證

在同一試劑瓶中，稱取相同質量的KClO₃兩份，分別向其中加入質量相同的顆粒狀MnO₂、粉末狀MnO₂，分別測量分解溫度，溫度低的催化效果更好

（3）同種催化劑，還有哪些因素可能影響催化效果，請你再探究（探究一種因素即可）．

溫度

．

Answer 1

分析：書寫加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣的化學方程式時，需要反應原理和質量守恒定律來完成；
要想證明Fe₂O₃也可以作KClO₃分解的催化劑，必須作對照實驗，一個加入氧化鐵，一個不加氧化鐵；
根據題意“分解溫度越低，催化效果越好”，然后找表中分解溫度低的對應的實驗藥品，從而得知催化效果最好的金屬氧化物；
根據在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑可知，若要證明Fe₂O₃是該反應的催化劑，還要驗證它在化學反應前后質量和化學性質不變；
若要驗證同種催化劑，顆粒大小可能影響催化效果，可以控制其他條件相同的情況下，利用粉末狀的催化劑與顆粒狀的催化劑進行實驗設計；
催化效果的影響因素還可能是溫度．

解答：解：書寫加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣的化學方程式時，要明確知道反應物是氯酸鉀，生成物是氯化鉀和氧氣，二氧化錳是該反應的催化劑，反應條件是加熱，正確熟悉物質的化學式，根據質量守恒定律就可以正確書寫化學方程式了，故答案為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑
要想證明Fe₂O₃也可以作KClO₃分解的催化劑，必須作對照實驗，實驗④加入氧化鐵，實驗①不加氧化鐵，故答案為：①
實驗中用MnO₂做催化劑時的分解溫度是350℃，對比表中的數據，可知分解溫度最低，根據題意“分解溫度越低，催化效果越好”，所以MnO₂的催化效果最好，故答案為：MnO₂
在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑，若要證明Fe₂O₃是該反應的催化劑，還要驗證它在化學反應前后質量和化學性質不變，故答案為：化學性質不變；
催化效果的影響因素還可能是溫度，故答案為：溫度

點評：此題結合催化劑的知識考查了學生實驗探究的知識．